高層建筑結構在地震作用下的動力反應仿真分析.pdf

1、國內圖書分類號：TU973.23國際圖書分類號：624.01工學碩士學位論文高層建筑結構在地震作用下的動力反應仿真分析碩士研究生：趙云導師：湯愛平副教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：結構工程所在單位：土木工程學院答辯日期：2006年3月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要摘要仿真技術在土木工程中的應用研究是土木學科新的研究熱點。越來越多的研究表明，仿真技術除了能節(jié)省大量的試驗費用外，更重要的是仿真技術能很好地模

2、擬出一些結構試驗無法得到的建筑物、構筑物的變形或受力過程，尤其是對于那些超長、超大的建筑物、構筑物。利用仿真技術，本文以ANSYS為開發(fā)平臺，編制了SIMUSHIS軟件，仿真分析了框架筒體高層結構基于時程分析法的地震響應過程，取得了良好的效果。本文具體的研究思路和研究內容概括如下：首先，在參閱了大量國內外有關土木工程的仿真技術文獻和比較了通用的仿真軟件優(yōu)缺點的基礎上，選擇ANSYS作為本文的仿真平臺，并以框架筒體高層結構為仿真對象。其次

3、，選擇一處于Ⅱ類場地、總高度為54m、層高3m的框架筒體結構作為仿真對象。將結構簡化為底部固支、在各樓層處具有集中質量的豎向串聯多自由度振動體系，并假設結構基底的地震動與自由地表的地震動一致，仿真了剛性地基條件下框架筒體高層結構的動力響應時程，得到了相應的加速度、速度、位移曲線。然后，為達到良好的仿真效果，在分析土與結構相互作用機理以及對結構地震反應的影響的基礎上，通過將土體對地基的約束模擬為三向彈簧，建立結構與自由場耦合作用體系的運動

4、方程，仿真了考慮土與結構之間的相互作用條件下框架筒體高層結構的動力響應時程，對結構在地震荷載作用下的反應進行了模態(tài)分析、時程分析及瞬態(tài)分析，得到了相應的加速度、速度、位移曲線。最后，通過上述研究，得到如下幾點結論：1）仿真分析方法能很好地模擬結構的地震反應，仿真結果與試驗結果相接近。2）考慮地基土結構體系動力相互作用，將地基簡化為彈簧阻尼質量系統(tǒng)，以三維土彈簧來模擬SSI效應，對高層建筑結構在地震荷載作用下的響應進行仿真再現，分析結果更