学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

全框架加层结构形式分析

作　者: 武换娥
导　师: 丁圣果
学　校: 贵州大学
专　业: 结构工程
关键词: 全框架加层结构形式 分离式外套框架 水平地震作用 反应谱 层间位移
分类号: TU311
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 90次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


全框架加层技术是社会经济发展现阶段较为广泛采用的一种房屋加层形式,这一适应社会发展需求应运而生的特定结构形式因不是原创设计,从建筑结构的角度来讲存在种种不合理之处,设计中如何改进、改善其内力分布是摆在结构工程师面前的首要问题。针对这一问题,本文结合实际工程设计、运用有限元软件工具作相关分析,并提出结构优化和抗震设计的一些建议。主要研究工作包括以下几个部分:(1)全框架加层结构形式的理论分析:针对加层结构质量及刚度沿竖向分布的特征,应用结构动力学弹性刚度方程,分析按不同自由度简化时加层框架的动力响应,并对不同自由度下的振型、周期等进行比较。(2)全框架加层结构形式静力有限元数值分析:以一个分离式外套框架加层结构工程实例(在原有四层钢筋混凝土全框架结构的基础上加三层)为基础,分别采用Soild45单元、Beam4单元和Shell63单元建立实体模型和杆系模型,使用ANSYS有限元软件、PKPM软件进行静力有限元数值分析。在归纳总结多种工况组合效应计算结果的基础上,提出对这类结构设计的控制因素及优化的措施。(3)全框架加层结构形式的地震分析:分别应用ANSYS及PKPM软件,按实体单元及空间杆系结构采用振型分解反应谱法对加层结构进行地震反应分析,初步揭示这类结构的动力特性,并结合现行的《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002、J 186—2002),提出工程设计改进意见。作者希望以上研究工作,能为钢筋混凝土外套框架这种常用的结构加层、加固改造形式的发展及其抗震理论和设计方法的研究提供了有价值的参考。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-9
第1章 绪论  9-22
  1.1 本课题的研究背景  9
  1.2 国内外加层技术的研究现状  9-12
    1.2.1 国内研究现状  9-11
    1.2.2 国外研究现状  11-12
  1.3 国内外加层技术的研究意义  12-14
    1.3.1 房屋加层改造的社会意义及经济价值  12-13
    1.3.2 房屋加层改造的应用价值  13-14
  1.4 工程技术背景  14-19
    1.4.1 房屋加层改造的结构方案  14-16
    1.4.2 房屋加层改造的工程实例  16-19
  1.5 加层框架结构的结构特征及改善方法  19-20
  1.6 本课题研究的主要内容及拟采用的技术路线  20-22
第2章 全框架加层结构形式的理论分析  22-30
  2.1 计算模型  22
  2.2 计算方法  22-26
    2.2.1 自振频率及振型  22-25
    2.2.2 刚度  25-26
  2.3 计算结果分析  26-29
  2.4 本章总结  29-30
第3章 全框架加层结构形式静力有限元分析  30-59
  3.1 工程概况  30-31
  3.2 有限元分析概述及参数的选取  31-32
    3.2.1 有限元分析简述  31
    3.2.2 单元及参数的选取  31-32
  3.3 ANSYS静力分析介绍及模型的建立  32-35
    3.3.1 采用Solid45单元建立实体模型  33-34
    3.3.2 采用Beam4与Shell63建立杆系模型  34-35
  3.4 采用全杆系的PKPM模型  35
  3.5 计算荷载及其工况组合情况  35-37
    3.5.1 计算荷载  35-36
    3.5.2 计算工况说明  36
    3.5.3 ANSYS计算加载方法  36-37
  3.6 计算结果及分析  37-58
    3.6.1 计算结果  37-45
    3.6.2 变柱截面模型计算  45-54
    3.6.3 底层大梁的内力特征  54-55
    3.6.4 改善内力特征的结构形式  55-57
    3.6.5 工程结论  57-58
  3.7 本章总结  58-59
第4章 全框架加层结构形式的地震分析  59-76
  4.1 全框架加层结构动力分析概述  59
  4.2 结构地震反应理论分析方法  59-62
    4.2.1 振型分解反应谱法  60-61
    4.2.2 结构自振特性的求解  61-62
  4.3 有限元模型及动力响应分析  62-67
    4.3.1 ANSYS有限元模型  62-63
    4.3.2 PKPM三维实体模型  63
    4.3.3 动力响应分析  63-67
  4.4 动力响应结果分析及改善措施  67-74
    4.4.1 动力响应结果分析  67-68
    4.4.2 改善措施  68-72
    4.4.3 改变柱截面前后结果对比  72-74
  4.5 新旧建筑在地震作用下的变形控制措施  74
  4.6 本章总结  74-76
第5章 结论与建议  76-78
  5.1 本文结论  76-77
  5.2 一些建议  77-78
致谢  78-79
参考文献  79-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83-84
攻读硕士期间参与导师主持的基金项目  84-85

相似论文

  1. 新型多层框排架结构工业厂房的耗能减震研究,TU352.1
  2. 大跨度钢拱结构抗震性能研究,TU352.11
  3. 矮塔斜拉桥地震响应分析及减隔震研究,U442.55
  4. 高速铁路大跨度钢箱提篮拱桥动力特性及地震响应分析,U442.55
  5. V墩连续刚构桥地震响应分析,U441.3
  6. 基于反应谱的斜拉桥动力特性及地震响应的有限元分析,U441.3
  7. 近期地震动反应谱特性及其人工波模拟,P315.31
  8. Ⅲ类场地地震动反应谱研究,P315.9
  9. 轻骨料混凝土高层建筑结构小震下的性能分析,TU973.2
  10. 中欧风荷载、地震作用、荷载效应组合的对比研究及欧洲规范版SATWE软件开发,TU312.1
  11. 抗震结构设计地震反应输入波的选取与虚拟场地实现,TU352.11
  12. 带旋转餐厅高层建筑结构弹塑性分析,TU973.2
  13. 带桁架转换层高层建筑结构的振动台试验研究与理论分析,TU973.2
  14. 地下水工隧洞地震响应的数值模拟研究,TV312
  15. Ⅱ类场地地震动反应谱研究,P315.9
  16. 求解反应谱的小波方法及汶川地震反应谱分析,P315.3
  17. 非平衡人造地震动反应谱拟合技术研究,P315.9
  18. 考虑附加扭矩的高层建筑抗扭设计及研究,TU973
  19. 延性节点钢框架的侧向刚度及增强措施研究,TU391
  20. 钢筋混凝土框—剪结构钢结构加层的抗震性能研究,TU391
  21. 底部两层框架—抗震墙砖房结构的地震反应分析,TU352.11

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构力学
© 2012 www.xueweilunwen.com