三大常用結(jié)構(gòu)的簡化振動模型研究.pdf

1、建筑結(jié)構(gòu)的振動簡化模型能夠較真實地反映結(jié)構(gòu)的振動特性。本文建立了三種振動簡化模型——多質(zhì)點系剪切型模型、剪切-彎曲型模型以及去除彎曲型模型，且將各簡化模型與空間桿系模型的地震反應(yīng)進行比較，并以此討論它們的精確性，提出各振動模型的使用條件和范圍，為框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)這三大常用結(jié)構(gòu)振動模型的研究和設(shè)計提出分析依據(jù)。主要研究工作及成果如下：
　　1．描述了結(jié)構(gòu)的剪切變形和結(jié)構(gòu)的彎曲變形，結(jié)構(gòu)的剪切變形包含構(gòu)件的剪切變

2、形和構(gòu)件的彎曲變形。為便于研究，有必要將結(jié)構(gòu)剪切變形和結(jié)構(gòu)彎曲變形以及兩者對應(yīng)的剛度分開討論。
　　2．建立6層和12層空間鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)作為算例模型。先利用SNAP有限元軟件對其空間桿系模型進行彈塑性時程分析；再分別將兩個算例模型轉(zhuǎn)化為多質(zhì)點系剪切型模型，利用電算程序進行彈塑性時程分析。最后驗證了多質(zhì)點系剪切型模型用于低層結(jié)構(gòu)時比較精確，而對于高層結(jié)構(gòu)，則應(yīng)慎重選用。
　　3．建立“剪切-彎曲”型模型，將框架-剪力墻結(jié)

3、構(gòu)的框架部分與剪力墻部分分離開進行討論。通過框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及其框架部分與剪力墻部分的各樓層與其相應(yīng)的橫向位移之間的關(guān)系，驗證了“框架結(jié)構(gòu)變形呈剪切型，剪力墻結(jié)構(gòu)變形呈彎曲型，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)變形呈彎剪型”的經(jīng)典理論。通過自編程序的“剪切-彎曲”型模型與M idas/Ge n的空間桿系模型計算結(jié)果的分析對比，說明本文采用的理論分析方法是合理的，其自編程序運行結(jié)果是正確的。
　　4．建立去除彎曲型模型，提出框架結(jié)構(gòu)剪切彈性剛度實用值

4、計算方法和各層恢復(fù)力模型參數(shù)的確定方法，為高層框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)彈塑性時程分析提供有力手段。通過比較12層三種相似結(jié)構(gòu)的彎曲變形占總變形的百分率可知，結(jié)構(gòu)越高處，彎曲變形越明顯；框架結(jié)構(gòu)彎曲變形小，剪力墻結(jié)構(gòu)彎曲變形大；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)彎曲變形處于前兩者之間。三種結(jié)構(gòu)利用去除彎曲型模型計算的地震反應(yīng)與多質(zhì)點系剪切型模型、空間桿系模型均有差異。但去除彎曲型模型可精確的反映結(jié)構(gòu)各樓層的真實剪切位移和真實剪切剛度，并且不論何種結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)高低，