高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的簡化動力分析.pdf

1、近年來,隨著高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的大量興建,對此類結(jié)構(gòu)的動力分析顯得愈加必要與迫切。本文根據(jù)等效剛度原則和等效質(zhì)量原則,建立高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的等效連續(xù)化模型,然后根據(jù)Hamilton原理推導(dǎo)出等效連續(xù)化模型自由振動和強迫振動時的控制微分方程及其相應(yīng)的邊界條件,將動力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為常微分方程組的特征值問題或邊值問題,并利用高質(zhì)高效的常微分方程求解器進行求解。具體內(nèi)容有如下方面:
　　1、根據(jù)高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)自身的特點,在傳統(tǒng)連續(xù)化分

2、析方法的基礎(chǔ)之上,將高聳結(jié)構(gòu)考慮成變質(zhì)量變剛度的廣義Euler懸臂梁;將變截面高層筒體結(jié)構(gòu)考慮成能同時考慮彎曲、剪切、軸向變形和扭轉(zhuǎn)變形的變截面廣義空間Timoshenko懸臂梁,此模型可以更加清楚的反映結(jié)構(gòu)的受力特性,更加具有實際意義;
　　2、介紹了常微分方程邊值問題求解程序 COLSYS及特征值問題求解程序COLEGN,并運用 FORTRAN95計算機語言編制了相應(yīng)的子程序,通過對高層建筑筒中筒結(jié)構(gòu)自由振動問題的計算驗證了其

3、求解速度與精度;
　　3、找到了能很好的描述高聳結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量沿高度變化的函數(shù),推導(dǎo)了高聳鋼塔架的等效抗彎剛度,并對其進行了自由振動分析和在水平地震作用下的動力響應(yīng)分析;
　　4、找到了能很好的描述變截面高層筒體結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量沿高度變化的函數(shù),并對其進行了自由振動分析以及在多維簡諧動力作用和多維矩形沖擊荷載及爆炸沖擊荷載作用下的動力響應(yīng)分析。
　　計算結(jié)果表明,本文所提方法計算簡單且滿足精度要求,是經(jīng)濟有效的計算方法,