框架結(jié)構(gòu)的鞭梢效應(yīng)研究.pdf

1、由于使用功能的要求，現(xiàn)在大多建筑物的項(xiàng)部都會(huì)建造一些塔樓，例如:水箱間、樓（電）梯間及鋼塔等。但是在地震作用下，這些塔樓會(huì)產(chǎn)生一定的震害，并可能會(huì)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。所以研究分析塔樓高度不同產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)的情況及對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響對(duì)以后的實(shí)際工程具有重大的意義。
　　 本文通過(guò)ANSYS分析軟件，建立了四種模型（模型一為建筑的主體結(jié)構(gòu)，其他三個(gè)模型為塔樓高度不同時(shí)的結(jié)構(gòu)）。并分別對(duì)四種模型進(jìn)行模態(tài)與譜分析、彈性時(shí)程分析，對(duì)

2、所得結(jié)果進(jìn)行比較，得出塔樓的高度不同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響。通過(guò)對(duì)四個(gè)模型的研究分析，得到如下幾個(gè)方面的結(jié)論:
　　 1.對(duì)四個(gè)模型進(jìn)行模態(tài)分析，得出各自的自振頻率及振型參與系數(shù)。通過(guò)比較得知，對(duì)同一模型而言，自振頻率隨著模態(tài)階數(shù)的增加而變大;塔樓越高，結(jié)構(gòu)每階模態(tài)的自振頻率越大（周期越小）。所以，一定程度上需要注意高階振型對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響。
　　 2.對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行水平方向上的反應(yīng)譜分析，得出層間位移角、樓層水平位移與

3、地震力。最大變形出現(xiàn)在各個(gè)模型的頂層角點(diǎn)處，隨著塔樓的設(shè)置，變形最大的位置轉(zhuǎn)移到頂端塔樓的邊角處，這說(shuō)明塔樓的設(shè)置會(huì)增加結(jié)構(gòu)項(xiàng)部的地震響應(yīng)。
　　 塔樓高度的增長(zhǎng)使得結(jié)構(gòu)頂層的水平位移明顯變大，對(duì)頂層以下的位移也有一定的影響;塔樓的設(shè)置使層間位移角曲線發(fā)生了變化，塔樓越高，曲線變化越復(fù)雜。
　　 塔樓的設(shè)置對(duì)結(jié)構(gòu)底部樓層的水平地震力影響較小，但對(duì)主體結(jié)構(gòu)頂層的影響卻很大，塔樓越高，樓層地震力增長(zhǎng)的幅度就越大，這是由于塔樓

4、的鞭梢效應(yīng)導(dǎo)致的，并且塔樓越高，鞭梢效應(yīng)越突出。
　　 3.對(duì)各模型進(jìn)行Y方向上的彈性時(shí)程分析，得知對(duì)于同一個(gè)模型，輸入的地震波不同，得到的位移最大值和加速度值也不同。塔樓高度越高，地震作用下產(chǎn)生的位移也就越大，并且結(jié)構(gòu)頂層對(duì)地震加速度的放大就越明顯，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震就越不利。
　　 4.將譜分析和時(shí)程分析補(bǔ)充計(jì)算結(jié)果對(duì)比得知，譜分析和時(shí)程分析結(jié)果相差甚微。
　　 本文為研究塔樓的設(shè)置及塔樓高度變化對(duì)主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影