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天津市某超高层建筑地震响应分析

作　者: 张坤
导　师: 梁建文
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 超高层建筑粘弹性人工边界地震动输入动力响应
分类号: TU973.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

城市化的迅猛发展推动了高层建筑的建设，因此，针对高层建筑的抗震研究工作对防震减灾具有重要意义。然而，以往的抗震分析方法大多是假设地基刚性，忽略了地基对结构的作用。本文在此研究背景下，针对天津市某一超限高层建筑，计算并分析了结构在地震动作用下的动力响应。本文首先基于粘弹性人工边界推导了相应的地震动输入公式，给出了地震动的输入方法，并结合实例验证了粘弹性人工边界以及地震动输入方式的准确性与合理性。然后验证了层状半空间条件下粘弹性人工边界和地震动输入方法的合理性。最后，计算了粘弹性人工边界条件下某超高层建筑的动力响应，并对计算结果进行了分析。研究表明，粘弹性人工边界可以准确模拟半无限空间，地震动输入方法也能很好地拟合自由场的位移和加速度响应。利用这种方法能够计算出比较接近实际的结构动力响应，对高层建筑的抗震研究具有一定参考价值。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 高层建筑抗震设计研究现状  7-9
    1.2.1 反应谱法  8
    1.2.2 时程分析法  8-9
  1.3 本文研究的主要内容  9-11
第二章粘弹性人工边界及地震动的输入  11-29
  2.1 几种常见的人工边界  11-13
    2.1.1 粘性人工边界  11-12
    2.1.2 透射人工边界  12
    2.1.3 粘弹性人工边界  12-13
  2.2 三维粘弹性边界单元  13-14
  2.3 地震动输入方法  14-19
    2.3.1 垂直入射 P 波  15-17
    2.3.2 垂直入射 S 波  17-19
  2.4 算例验证  19-21
  2.5 层状半空间在波动作用下的动力响应  21-28
    2.5.1 材料参数  22-23
    2.5.2 计算结果与分析  23-28
  2.6 结论  28-29
第三章某超高层建筑地震响应分析  29-50
  3.1 工程概况  29-31
    3.1.1 结构选型与平面布置  29-30
    3.1.2 材料参数  30-31
  3.2 自由场验证  31-37
    3.2.1 计算模型和地震波的选取  32
    3.2.2 计算结果与分析  32-37
  3.3 结构自振周期  37-39
    3.3.1 假定地基刚性的结构自振周期  37-38
    3.3.2 考虑地基-结构相互作用时的自振周期  38-39
  3.4 结构在地震作用下的动力响应分析  39-49
  3.5 结果分析  49-50
第四章结论与展望  50-52
  4.1 结论  50
  4.2 有待进一步研究的问题  50-52
参考文献  52-54
发表论文和参加科研情况说明  54-55
致谢  55

天津市某超高层建筑地震响应分析

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