復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性研究分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)和人口城市化的迅速發(fā)展，對城市高層、超高層建筑的需求量不斷擴(kuò)大。在這種情況下，建筑結(jié)構(gòu)在大震作用下的整體抗倒塌性能就顯得至關(guān)重要。對高層建筑而言，安全性設(shè)計(jì)的主要方面是抗震設(shè)防，中國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定應(yīng)對延性結(jié)構(gòu)和超限結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算。 一些在受力和變形上不規(guī)則的復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)，對其幾何尺寸的選取、模型的建立、參數(shù)的設(shè)置等在設(shè)計(jì)規(guī)范中并沒有明確的規(guī)定。因此，對這類結(jié)構(gòu)，工程設(shè)計(jì)中一般僅憑設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)上的

2、把握，缺乏理論依據(jù)。尤其在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力、結(jié)構(gòu)聯(lián)系的設(shè)置對結(jié)構(gòu)整體性能的貢獻(xiàn)和影響，都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中無法判斷的技術(shù)難題。因此，本文針對地震作用下復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行了研究，主要包括兩個(gè)方面：第一，復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的結(jié)構(gòu)性能；第二，復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本研究主要用PKPM和ANSYS兩種軟件對實(shí)際復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)在罕遇地震下進(jìn)行了彈塑性動(dòng)力分析。該結(jié)構(gòu)屬于超限結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式特殊：通過頂層網(wǎng)

3、架把三個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)連接在一起。通過對兩種軟件計(jì)算結(jié)果的對比分析，研究以下幾個(gè)方面的問題：①頂層網(wǎng)架對整體的作用效果；②兩種軟件在結(jié)果上的差異；③如何選擇合適的地震波；④通過改變?nèi)齻€(gè)結(jié)構(gòu)中的其中一個(gè)結(jié)構(gòu)(簡體)的剛度來研究整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，進(jìn)而探索是否可以對結(jié)構(gòu)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真分析達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。通過研究分析，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：①在相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)上施加適當(dāng)?shù)穆?lián)系，可以提高結(jié)構(gòu)的整體性，增強(qiáng)其抗震性能；②ANSYS在三維仿真分析中能很好

4、地反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)情況，分析結(jié)果優(yōu)于PKPM軟件：③在ANSYS中，對人工波和實(shí)際波使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的層間最大位移和層間剪力的對比結(jié)果表明：合適的實(shí)際波能真實(shí)的反應(yīng)出結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。④當(dāng)某一塔體剛度改變時(shí)，分析其對結(jié)構(gòu)整體性能的影響，尋求使結(jié)構(gòu)性能最優(yōu)的幾何尺寸。結(jié)果表明：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是可行的。這樣的探索對類似結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。 研究分析結(jié)果表明，對于不同材料所組成的復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)，研究在罕遇地震作用下