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簡介:隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展,建筑物的高度、跨度不斷增加,傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑的要求。因為高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)底部柱子所受的軸向壓力很大,如仍采用鋼筋混凝土柱,由于受軸壓比的限制,導致柱截面尺寸非常大,不僅影響使用功能,而且也可能形成不利于結(jié)構(gòu)抗震的短柱。大量試驗表明,型鋼混凝土柱由于型鋼分擔了部分軸力,可以有效減小混凝土部分的軸壓比,提高柱的抗震性能。因此,型鋼混凝土柱,特別是帶梁式轉(zhuǎn)換層的框架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文將原設(shè)計為鋼筋混凝土帶梁式轉(zhuǎn)換層的框架結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換為達到同等性能的SRC柱RC梁的結(jié)構(gòu)。研究不同的結(jié)構(gòu)在7度常遇地震力作用下及采用PUSHOVER分析方法對比結(jié)構(gòu)的振型、層位移、層間位移角、以及能力譜與需求譜的關(guān)系,以此分析對比抗震性能及延性。本文的研究內(nèi)容對SRCRC混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有一定的參考價值。
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簡介:同濟大學土木工程學院碩士學位論文斜柱斜框架結(jié)構(gòu)的靜動力分析與研究姓名王家祥申請學位級別碩士專業(yè)結(jié)構(gòu)工程指導教師金國芳20080301ABSTRACTABSTRACTTHEBASICTHEORYONSTATICANDDYNAMICANALYSISOFCOMPLEXTALLBUILDINGSWITLLSLANTCOLUMNSISFIRSTLYEXPOUNDEDCOMBINEDFINITEELEMENTMETHODBASEDONSHELLDEMENTTHEORYASWELLASTHEESTABLISHMENTOFENTIRETHREEDIMENSIONALSPATIALDYNAMICANALYSISMODELAREEMPHASISONAFTERWARDSTHEARTICLEELABORATEDTHETHEORIESOFSEISMICANALYSISINSTRUCTURES,INCLUDINGTHEDIRECTINTEGRATIONMETHOD,MODESUPERPOSITIONMETHOD,MODESUPERPOSITIONRESPONSESPECTRUMANALYSISMETHOD,TIMEHISTORYANALYSISMETHODASWELLASTHECALCULATIONMETHODOFSTRUCTUREFREQUENCYANDMODESACCORDINGTOTHETHEORIESPRESENTEDABOVE,THISPAPERHASCARRIEDONTHESTRUCTUREFORMSELECTION,SCHEMEADJUSTMENTANDTHESTATICANDDYNAMICANALYSISOFAHYATTREGENCYTOWERINZHEJIANGPROVINCEFIRSTLYTHESPATIALMODELOFTHESTRUCTRUEWASESTABLISHEDBYETABSBYMULTIPLEADJUSTMENTWORKSANDMULTIPLECALCULATIONS,THESCHEMEOFUNIDIRECTIONSLANTCOLUMNSUBJECTEDTHEGIANTFLOORLOADWASDENIEDFINALLYTHEHERRINGBONEBRACINGSTRUCTURESCHEMEWASADOPTEDTHENTHERESPONSESPECTRUMANALYSISANDTHEELASTICTIMEHISTORYANALYSISOFTHISS缸UCTILREWERECARRIEDONATLAST,ASERIESOFSPECIALISSUESWASANALYZEDONEBYONE,INCLUDINGTHEENHANCEMENTMEASURESOFSLANTINGCOLUMNS,THEINFLUENCEOFFLOORWITHBIGOPENINGSONTHEMAINSTRUCTURE,LONGOVERHANGINGCOMPONENT,ASWELLASDIMENSIONCONTROLOFTHEDECORATIONFLOORONTHEROOFTHISARTICLEHASOBTAINEDASERIESOFCONCLUSIONOFTHISPROJECT,THESECONCLUSIONSHAVETHEGUIDINGSENSETOTHISPROJECTDESIGN,ALSOHASCERTAINREFERENCEVALUETOTHESTATICANDDYNAMICANALYSISOFSLANTINGFRAMESTLLLCTLLREWITHSLANTINGCOLUMNSINTHEFINALITYTHEPROBLEMSREQUIRINGFURTHERSTUDIESAREDISCUSSEDKEYWORDSSLANTCOLUMNS,COMBINEDFINITEELEMENT,ENTIRETHREEDIMENSIONALSPATIALDYNAMICANALYSISMODEL
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簡介:鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系是近年來在我國迅速發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)體系,由于其在降低結(jié)構(gòu)自重、減少結(jié)構(gòu)斷面尺寸、加快施工進度等方面的明顯優(yōu)點,已引起工業(yè)界和投資商的廣泛關(guān)注。目前國外對該結(jié)構(gòu)體系抗震研究較少,而國內(nèi)的研究也不多。由于鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)中筒體相對強度、延性不足,剛度相對有余;外鋼框架剛度相對不足,強度、延性相對有余,使鋼與混凝土筒體的抗震性能不協(xié)調(diào),它們不能合理地分擔地震力,即不能形成雙重抗側(cè)力體系。目前研究的鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系中都不曾見在鋼框架部分考慮加設(shè)支撐,而本文考慮了在鋼框架部分加設(shè)偏心支撐。本文在高層鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的外鋼框架部分加設(shè)多列式并連偏心支撐、多列帽或腰連偏心支撐的。利用通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件ETABSPLUSC中文版900對未設(shè)支撐、設(shè)置偏心支撐、變化偏心支撐的位置和數(shù)量的高層鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性進行了分析。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ32002J1862002關(guān)于結(jié)構(gòu)計算分析的規(guī)定,先用振型分解反應(yīng)譜法對該結(jié)構(gòu)的自振周期、結(jié)構(gòu)側(cè)移、層間位移角、傾覆力矩比、各層總剪力、各層總彎矩、鋼框架承擔的剪力及剪力調(diào)整系數(shù)等指標進行了分析;再用彈性時程分析對該結(jié)構(gòu)在四種不同地震波作用下的最大層間位移角和層位移曲線包絡(luò)圖、總剪力和總彎矩曲線包絡(luò)圖、樓層的最大加速度曲線包絡(luò)圖進行了補充分析。綜合全文對帶偏心支撐的高層鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性進行的分析,在一定程度上評價該結(jié)構(gòu)體系的抗震性能,并對該結(jié)構(gòu)體系作進一步的研究提出了若干建議。
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簡介:巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系在這種結(jié)構(gòu)中以電梯間和樓梯間等豎筒作為主框架柱以每隔若干樓層設(shè)置的巨型梁作為主框架梁次框架支撐在主框架上為了減輕巨型框架在地震和風作用下的振動提高其減振能力在主次框架間設(shè)置了減振耗能裝置使各個次框架如同巨大的質(zhì)量塊與主框架一起形成一個大型的調(diào)頻質(zhì)量系統(tǒng)整個結(jié)構(gòu)既具有調(diào)頻質(zhì)量減振的功能又具有基礎(chǔ)隔振和阻尼耗能減振的功能這種新型的結(jié)構(gòu)體系為國內(nèi)外首創(chuàng)已獲得國家發(fā)明專利本文提出了巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)主框架剛度矩陣動力分析的桿系層模型對巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)進行了隨機振動分析得出下列結(jié)論1影響次框架頂部無阻尼器的減振結(jié)構(gòu)主框架振動位移及加速度的主要因素是次框架與主框架的頻率比及隔振層的阻尼比2影響次框架頂部無阻尼器的減振結(jié)構(gòu)次框架頂層振動加速度的主要因素是隔振層的阻尼比次框架與主框架的頻率比對次框架頂層振動加速度影響稍小3影響次框架頂部設(shè)置阻尼器的減振結(jié)構(gòu)主框架振動位移及加速度的主要因素是次框架與主框架的頻率比及粘彈性阻尼器的阻尼系數(shù)隔振層的阻尼比對主框架振動位移及加速度的影響稍弱4影響次框架頂部設(shè)置阻尼器的減振結(jié)構(gòu)次框架樓層振動最大加速度的主要因素是次框架與主框架的頻率比、粘彈性阻尼器的阻尼系數(shù)和隔振層的阻尼比理論分析表明在脈動風作用下1對于次框架頂部無阻尼器的減振結(jié)構(gòu)主框架頂部的最大加速度反應(yīng)可以減小50%70%左右減振結(jié)構(gòu)主框架頂部的最大位移反應(yīng)最大可以降低30%35%左右減振結(jié)構(gòu)還可以降低次框架的加速度反應(yīng)2對于次框架頂部設(shè)置阻尼器的減振結(jié)構(gòu)主框架頂部的最大加速度反應(yīng)可以減小60%70%左右減振結(jié)構(gòu)主框架項部的最大位移反應(yīng)最大可以降低35%40%左右減振結(jié)構(gòu)還可以降低次框架的加速度反應(yīng)為了能進一步提高減振結(jié)構(gòu)在脈動風作用下的減振效果本文研究了巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的半主動控制問題提出了能對結(jié)構(gòu)進行位移、速度、及加速度聯(lián)合反饋的兩種最優(yōu)控制算法即線性最優(yōu)控制算法和瞬時最優(yōu)控制算法在此基礎(chǔ)上將巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)中的阻尼器設(shè)置為可調(diào)阻尼器通過自動調(diào)節(jié)阻尼器的參數(shù)實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)體系脈動風振反應(yīng)的半主動控制并在控制中采用了時滯補償同時對RICCATI方程的求解作了改進并對改進后RICCATI方程求解進行了誤差控制結(jié)果表明半主動控制效果優(yōu)于被動控制和相應(yīng)的抗振結(jié)構(gòu)是一種比較有前途的結(jié)構(gòu)控制形式本文研究表明巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)在平均風作用下主框架將產(chǎn)生小于相應(yīng)抗振結(jié)構(gòu)的彎矩、剪力和靜位移次框架將產(chǎn)生稍大于相應(yīng)抗振結(jié)構(gòu)次框架的彎矩、剪力本文針對脈動風作用下具有較強減振能力的多功能減振結(jié)構(gòu)分別作了ELCENTRO地震波和TAFT地震波作用下的時程反應(yīng)分析結(jié)果表明在脈動風作用下具有顯著減振能力的巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)在地震作用下同樣具有較強的減振效果綜上所述巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)不管是在風作用下還是在地震作用下其減振效果都是比較顯著的采用的振動控制方式是比較合適的應(yīng)當可以認為巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)是一種比較有發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)形式
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簡介:組合結(jié)構(gòu)也稱復合結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu),它是一種能充分發(fā)揮不同材料特性和不同結(jié)構(gòu)性能的結(jié)構(gòu)體系。鋼梁鋼筋混凝土柱組合框架結(jié)構(gòu)體系RCS組合結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮鋼材和混凝土材料各自在結(jié)構(gòu)上以及經(jīng)濟上的優(yōu)勢,因而獲得了越來越多的研究和應(yīng)用。RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點出于其構(gòu)造及傳力的復雜性,有必要對其受力性能和設(shè)計方法進行進一步的研究。本文主要針對“鋼梁貫通式”節(jié)點詳細分析了RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點的各種不同的構(gòu)造處理方法,對RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點的受力機理進行了深入的研究,提出了節(jié)點的受力模型,并指出其承載力主要由節(jié)點內(nèi)部抵抗機構(gòu)和外部抵抗機構(gòu)共同承擔,其中內(nèi)部抵抗機構(gòu)是主要的受力部分,分析了不同的構(gòu)造元素在節(jié)點傳力過程中所起的作用,提出了構(gòu)造上的設(shè)計建議。另外還根據(jù)試驗資料對節(jié)點區(qū)變形和層間位移的構(gòu)成以及各部分變形在總變形中所占的比重進行了分析RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點在外力作用下存在節(jié)點區(qū)域剪切破壞以及節(jié)點混凝士受壓破壞兩種破壞形式。本文搜集了國內(nèi)外業(yè)已完成的、RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點的試驗資料,加以分析研究,并結(jié)合型鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計方法以及已有的RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點的研究成果,推導了RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點在這兩種破壞模式下的承載力計算公式,并利用試驗結(jié)果數(shù)據(jù)對計算公式的精確程度及適用性進行了驗證,同時結(jié)合試驗資料分析了不同節(jié)點構(gòu)造對其承載力的影響。本文運用ANSYS軟件分析了不同節(jié)點構(gòu)造形式對RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點受力性能的影響,主要考慮因素為面承板的不同構(gòu)造形式以及鋼環(huán)箍的設(shè)置等。分析表明,面承板是RCS組合結(jié)構(gòu)節(jié)點不可或缺的重要構(gòu)造措施,而設(shè)置延長式面承板、擴展式面承板或鋼環(huán)箍可以更加有效地提高節(jié)點的承載力和剛度。
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簡介:鋼結(jié)構(gòu)的延性性能優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)延性性能的好壞與建筑結(jié)構(gòu)抗震性能密切相關(guān)我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB500112001卻未能反映這一點。本文介紹了抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R和現(xiàn)代抗震理論的發(fā)展通過對比多個國家的抗震規(guī)范和國內(nèi)外的抗震設(shè)計研究說明了我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB500112001中所隱含的單一結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R28125取值不盡合理。對于不同的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)影響系數(shù)也不相同鋼結(jié)構(gòu)延性好消耗地震能量的能力強其設(shè)計地震作用取值理應(yīng)小于相同結(jié)構(gòu)形式延性差的混凝土結(jié)構(gòu)。本研究按照現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范設(shè)計了十個X型中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)采用彈塑性時程分析法得到了結(jié)構(gòu)影響系數(shù)。通過對一個算例的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)的求解過程詳細說明了彈塑性時程分析法求解X型中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)影響系數(shù)的步驟和關(guān)鍵點如模型的建立、地震波的選擇、時程分析等。通過對十個算例統(tǒng)計分析研究了結(jié)構(gòu)影響系數(shù)、延性系數(shù)、超強系數(shù)以及最大層間位移角隨層數(shù)、跨度、豎向恒載和跨數(shù)的不同的變化規(guī)律。9層含9層以下的X型中心支撐鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)建議取值30。分析了各算例在小震和中震下的層間位移變化情況給出了最大層間位移角。為了分析層間位移從結(jié)構(gòu)彈性進入到彈塑性的發(fā)展對每個算例選擇了一條典型的地震波調(diào)整峰值加速度從小到大得到層間位移的變化規(guī)律。
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簡介:隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝上框架結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用及公共建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。針對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)試驗和研究已經(jīng)很多,但是在實際應(yīng)用中,由于對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的研究的不完整,我國的工程設(shè)計人員在進行預(yù)應(yīng)力混凝上框架的抗震設(shè)計時,主體上仍然是沿用鋼筋混凝上框架結(jié)構(gòu)的兩階段設(shè)計方法。這樣,現(xiàn)有的構(gòu)造措施有可能無法保證具有充足的延性來耗散施加在結(jié)構(gòu)上的地震能量,進而可能導致結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌。本文通過安徽巢湖火力發(fā)電廠主廠房除氧煤倉間采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)這一實際工程項目,根據(jù)受力特點選擇具有典型代表性的框架進行了擬靜力模型試驗,利用大型有限元分析程序SAP2000進行靜力彈塑性PUSHOVER分析。首先根據(jù)大型廠房結(jié)構(gòu)受力的特點,選擇具有典型代表性的18比例模型的4層預(yù)應(yīng)力混凝土模型框架進行了擬靜力模型試驗;然后采用理論分析和試驗相結(jié)合的方法,得到模型結(jié)構(gòu)各階段的受力和變形特征、塑性鉸出現(xiàn)位置和不同側(cè)向力作用下的推覆曲線和破壞機構(gòu);最后根據(jù)塑性鉸出現(xiàn)的不同部位,對結(jié)構(gòu)的破壞模式進行分析,并與試驗結(jié)果進行對比分析。通過上述試驗與理論分析,對結(jié)構(gòu)連接的受力性能、破壞形式以及在地震作用下的滯回性質(zhì)、延性、耗能能力和恢復特性等進行研究,以全面了解構(gòu)件的抗震性能和結(jié)構(gòu)的抗震能力。對預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震設(shè)計提出幾點建議,以供今后預(yù)應(yīng)力混凝土框架研究者、設(shè)計者參考、討論。
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簡介:由于具有良好的建筑功能近年來鋼筋混凝土異形框架柱結(jié)構(gòu)得到了較廣泛的應(yīng)用但作為一種較新的結(jié)構(gòu)體系其從未經(jīng)受過地震的考驗對這種結(jié)構(gòu)在大震作用下的彈塑性變形分析和抗震性能方面的評估方法和試驗研究都存在不足目前異形柱截面非線性分析都只局限在軸壓比、荷載角、箍筋間距、配箍率和混凝土強度等級等因素對截面延性的影響而沒有考慮長寬比對其的影響該文除考慮以上各種因素外還計入長寬比這種因素對異形柱截面延性的影響然后采用數(shù)值積分方法通過MATLAB語言編程對異形柱截面進行非線性分析得到了L形、T形和十形截面異形柱在上述各種因素下的曲率延性比討論了這些因素影響下的異形柱截面延性通過對比分析得出了柱截面延性較好的合理長寬比該文通過SAP2000程序?qū)σ粋€實際的異形框架柱結(jié)構(gòu)和相同條件下的矩形框架柱結(jié)構(gòu)進行了彈塑性靜力分析PUSHOVER得到了兩種結(jié)構(gòu)形式的底部剪力頂點位移關(guān)系和樓層的層間變形結(jié)果以及塑性鉸的出鉸順序和分布情況分析表明通過合理的結(jié)構(gòu)布置鋼筋混凝土異形框架柱結(jié)構(gòu)具有較好的延性和抗震性能同時表明相對于彈塑性動力分析的復雜性對結(jié)構(gòu)規(guī)則、高度較小的結(jié)構(gòu)進行彈塑性靜力分析PUSHOVER在目前是一種比較合理準確評估結(jié)構(gòu)抗震能力的簡化方法
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簡介:太原理工大學碩士學位論文水平地震作用下框架剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的優(yōu)化研究姓名張巨璟申請學位級別碩士專業(yè)結(jié)構(gòu)工程指導教師張永勝20080501太原理工大學碩士研究生學位論文彎曲剛度的方法。2在前人的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上,對最佳剛度特征值區(qū)間進行了探討,并推導了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)基本自振周期的計算公式。3從框架一剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的連續(xù)化分析原理出發(fā),按照我國現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范,以滿足結(jié)構(gòu)最大層間位移角的限值下,地震作用最小建立優(yōu)化模型,并用計算機VC語言編寫了一套優(yōu)化程序,簡單實用J適用于地震區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計階段。4通過算例計算分析得出剪力墻剛度與建筑高度H、結(jié)構(gòu)自重G、結(jié)構(gòu)總層數(shù)N、場地特征周期疋、水平地震影響系數(shù)最大值口。。、彈性層間位移角限值矽】一、考慮非承重墻的周期折減系數(shù)∥R等的關(guān)系,并用結(jié)構(gòu)基本自振周期互驗證了計算所得的剪力墻數(shù)量的合理性。5分析比較了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)剛結(jié)體系與鉸結(jié)體系在確定剪力墻合理剛度上的相似與不同,然后討論了影響連梁等效約束剛度的各種因素,通過算例得出在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系中通過改變連梁約束彎矩可以減少剪力墻的用量。關(guān)鍵詞框架一剪力墻結(jié)構(gòu),層間位移角,結(jié)構(gòu)自振周期,剛度特征值,剪力墻剛度,優(yōu)化設(shè)計,連梁約束彎矩
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簡介:外圍框架筒體結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的產(chǎn)物,外圍框架圍合成簡體,具有空間受力的特性,因而能夠滿足更高的結(jié)構(gòu)受力需求。本文結(jié)合一實際工程,工程采用外圍框架簡體結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)框架筒體結(jié)構(gòu)由密柱作為豎向構(gòu)件圍合成筒體,本文外圍框架簡體由短肢剪力墻圍合而成,由此展開對結(jié)構(gòu)的抗震性能的研究。本文首先采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法兩種方法對背景工程進行結(jié)構(gòu)布置方案的優(yōu)化。圍繞考慮軸向變形的梁墻剛度比研究結(jié)構(gòu)在多遇地震下的抗震性能。由短肢剪力墻圍成的外圍簡體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大,空間作用強,經(jīng)分析認為,采用短肢墻圍成的外圍框架筒體結(jié)構(gòu)中,考慮軸向變形的梁墻剛度比應(yīng)取下限。在對結(jié)構(gòu)中存在的剪力滯后現(xiàn)象進行研究后認為,框架筒體結(jié)構(gòu)的角柱和與其相連的連梁在設(shè)計中應(yīng)予以加強,連梁的加強是削弱剪力滯后現(xiàn)象最有效的措施。為驗證結(jié)構(gòu)的抗震性能,本文采用了靜力彈塑性分析法和彈塑性時程分析法對選定方案進行分析,兩種方法分析結(jié)果接近。文中重點研究了結(jié)構(gòu)變形和塑性分布的特征,對結(jié)構(gòu)的抗震性能進行評估,結(jié)構(gòu)的最大彈塑性位移和位移角符合規(guī)范的要求;根據(jù)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)塑性鉸的位置,得出設(shè)計中應(yīng)加強的薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)具有良好的工作性能,達到“大震不倒”的要求。傳統(tǒng)密柱型框筒結(jié)構(gòu)都是“強梁弱柱”,本文外圍框架簡體中豎向構(gòu)件采用短肢剪力墻,在彈塑性分析中結(jié)構(gòu)塑性鉸基本為梁鉸,僅個別柱出現(xiàn)柱鉸,結(jié)構(gòu)為梁鉸破壞機制,達到了“強柱弱梁”的設(shè)計目標。進一步說明結(jié)構(gòu)外圍豎向構(gòu)件采用短肢剪力墻圍合的框筒較由密柱框架形成的筒體整體剛度更大,簡體特性更加明顯。
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簡介:地震是人類所面臨的最嚴重的突發(fā)性自然災(zāi)害,我國作為一個地震多發(fā)的經(jīng)濟不發(fā)達國家,采取經(jīng)濟、有效的措施提高已建和擬建建筑的抗震能力是亟待解決的問題。近三十年來發(fā)展起來的被動耗能減震結(jié)構(gòu)控制體系是提高城市和建筑物耐震能力的經(jīng)濟、有效方法之一。被動耗能減震結(jié)構(gòu)在理論及試驗研究方面均取得了許多有用的成果,但其距離廣泛應(yīng)用尚有一段距離,主要原因在于沒有較簡單、精確又易于為工程界接受的設(shè)計方法。本文介紹了一種基于反應(yīng)譜法的安裝軟鋼阻尼器的鋼框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法。該方法的不同之處在于安裝軟鋼阻尼器結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)的確定,該地震影響系數(shù)的確定考慮了軟鋼阻尼器結(jié)構(gòu)由于滯回阻尼作用其地震反應(yīng)降低的影響因素;同時也考慮了結(jié)構(gòu)的名義周期因阻尼器的塑性發(fā)展而發(fā)生變化時,對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響因素。對一六層軟鋼阻尼器鋼框架結(jié)構(gòu)的工程實例進行設(shè)計,其宗旨是結(jié)構(gòu)中安裝軟鋼阻尼器之后,可以保證主體結(jié)構(gòu)在地震過程中保持彈性。通過設(shè)計計算,結(jié)構(gòu)安裝阻尼器后不但節(jié)約了一定的鋼材,結(jié)構(gòu)的變形更是明顯減小,說明軟鋼阻尼器具有顯著的減震效果。本抗震設(shè)計方法思路簡捷、簡單實用、便于操作。同時利用SAP2000大型有限元程序?qū)υ撍憷M行了PUSHOVER分析,分別對純框架結(jié)構(gòu)和安裝阻尼器后兩種結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的抗震性能進行分析計算,計算了結(jié)構(gòu)的基底剪力頂點位移曲線,并采用了能力譜法進行抗震性能分析。結(jié)果表明本文提出的設(shè)計方法有一定的可靠性,也說明了耗能減震裝置能夠在大震作用下有效地降低地震對結(jié)構(gòu)的作用。用動力時程分析對算例結(jié)構(gòu)進行驗證。采用振型疊加法進行多自由度彈塑性地震反應(yīng)分析,根據(jù)已知節(jié)點信息形成單元剛度矩陣及整體剛度矩陣后,進行動力特性計算,利用振型疊加法將多自由度動力計算轉(zhuǎn)換成單自由度的動力計算。彈塑性地震反應(yīng)分析結(jié)果表明,按本文建議的設(shè)計方法進行軟鋼阻尼器結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,罕遇地震作用下其主體結(jié)構(gòu)基本保持彈性,能夠達到預(yù)期的抗震設(shè)防目標,進一步證明該設(shè)計方法具有較強的可靠性。
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上傳時間:2024-03-12
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簡介:結(jié)構(gòu)的損傷識別與健康檢測是近年來國際上的研究熱點而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法也是近年來的熱門研究課題涉及土木工程的各個領(lǐng)域在結(jié)構(gòu)損傷檢測中尤其意義重大。本文基于試驗?zāi)B(tài)數(shù)據(jù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對框架結(jié)構(gòu)斜支撐進行識別。本文首先在實驗室中對框架結(jié)構(gòu)模型進行斜支撐設(shè)置即在不同的位置設(shè)置鋼支撐。然后對框架結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)、各種斜支撐情況進行了位移模態(tài)試驗不僅得到了結(jié)構(gòu)比較容易獲得的平動模態(tài)還成功的獲取了較難得到的扭轉(zhuǎn)模態(tài)信息。本文首先直接利用模態(tài)信息即基于結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型圖提出了一個初步確定斜支撐所在樓層位置的指標但是該指標只是對非對稱的斜支撐情況識別效果較好。本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來識別所有支撐的樓層位置及剛度。為了更準確的對框架結(jié)構(gòu)進行識別可綜合利用平動模態(tài)及扭轉(zhuǎn)模態(tài)的數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量本文提出了一個新的組合指標作為其輸入向量。為了使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓練樣本更真實本文必須首先利用框架結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)的試驗值對其進行模型修正。修正后的模型經(jīng)SAP2000軟件分析其計算值與試驗值相吻合。模型修正后本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多重分步識別方法對斜支撐進行位置及截面剛度的識別。該方法將支撐位置的識別與支撐剛度的識別分開來即首先確定支撐的層位置然后在已知層內(nèi)確定支撐的具體位置最后才識別支撐的截面剛度。采用這一方法可以大大減少學習樣本提高學習效率。位置的確定采用PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)截面剛度的識別采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過驗證后發(fā)現(xiàn)支撐識別的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。
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上傳時間:2024-03-10
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簡介:論文在前人研究的基礎(chǔ)上從結(jié)構(gòu)的安全性和舒適度要求出發(fā)研究了巨子型框架減振結(jié)構(gòu)的主動控制和混合控制并結(jié)合算例對其在風荷載作用下的動力響應(yīng)進行仿真分析以證明其有效性采用集中質(zhì)量模型主結(jié)構(gòu)以彎曲變形為主子結(jié)構(gòu)以減切變形為主建立了巨子型框架減振結(jié)構(gòu)的風振分析模型給出了動力方程的具體形式按照諧波疊加法中的MSHINOZUKA方法對主結(jié)構(gòu)順風向脈動風荷載進行模擬涉及到脈動風壓規(guī)格化功率譜的推導以及脈動風荷載功率譜的計算建立了巨子型框架減振結(jié)構(gòu)的風振主動控制分析模型并基于線性二次型LQR經(jīng)典最優(yōu)控制算法推導了最優(yōu)控制力提出主動控制和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)相結(jié)合的新的混合控制系統(tǒng)并用最優(yōu)控制算法分析該系統(tǒng)具體有兩種方法主動控制和調(diào)節(jié)子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)的剛度比相結(jié)合以及主動控制和調(diào)節(jié)子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比相結(jié)合采用WILSONΘ法對主動控制和混合控制進行時程分析以某一工程為仿真算例從能量的角度給定權(quán)矩陣的具體形式討論了權(quán)待定參數(shù)主動控制以及調(diào)節(jié)參數(shù)和權(quán)待定參數(shù)混合控制對主結(jié)構(gòu)頂層位移響應(yīng)和最上部子結(jié)構(gòu)頂層加速度響應(yīng)的控制效果以及最大控制力的影響并據(jù)此選定最優(yōu)參數(shù)分別考察了其對結(jié)構(gòu)其它質(zhì)點的影響論文涉及不同主動控制系統(tǒng)的比較、主動控制和混合控制的比較以及兩種混合控制方法的比較等
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上傳時間:2024-03-10
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