高层建筑体系竖向地震作用下的动力特性研究（可复制毕业论文）.pdf

西北工业人学硕卜学位论文摘要
摘要
近年来人们对竖向地震日益重视,大量宏观震害和强震记录表明,在高烈度
区竖向地震力对建筑物的影响是很明显的。带转换层的高层建筑结构、巨型框架
结构的转换梁和巨型梁上部支承着相当大的质量对竖向振动会更为敏感。因此,
对高层建筑结构进行竖向地震反应分析就显得尤为重要。
当前关于竖向地震力下的高层建筑结构,其计算模型主要有串联模型和串并
联模型。串联模型在对水平地震作用下建筑结构的振动分析时有较广泛的适用
性,但对于承受竖向地震力下的高层结构,该模型同层柱顶上下位移基本相同的
假设较难满足,且仅能计算竖向地震力作用下建筑物柱子轴向力的变化,不能反
映由于竖向地震力作用结构内部力的变化用串并联模型对承受竖向地震力下的
高层结构振动分析时,又往往采用集中质量的方法建立结构质量矩阵,忽略了结
点转动自由度和转动惯量。为了使计算更接近工程实际,需要建立新的模型,对
高层结构进行竖向地震力下的弹性时程分析。
本文对竖向地震作用下的高层结构建立了考虑节点转动的串并联多质点系
模型并对在该模型下建立的动力矩阵用动力凝聚法进行简化,消去竖向位移和
转角位移之间的祸联关系,从而使动力矩阵的维数得到降低,进而使高层建筑结
构的抗震计算工作量大大减少,推导了相应的振动微分方程。通过具体算例分析,
表明本文方法具有较好的严密性】并得出了高层建筑结构在竖向地震作用下的一
些动力特性,对工程设计有一定的参考价值。
关键词框架结构转换层巨型框架结构竖向地震作用时程分析
串并联多质点系
西北工业大学硕学位论文
西北工业大学硕学位论文毕业论文全文
第一章绪论
概述
地震作为一种突发式的自然灾害,发生前往往缺少先兆,发作是突然的,发
生的过程历时较短,但破坏性很大,而且可能在短期内重复发作,从而引起各类
工程结构的破坏,这不仅使人们遭到重大的经济损失,还要夺取很多人的生命和
健康。我国是一个多地震的国家,地震造成的人员伤亡数居世界首位。世界地震
史上死亡人数最多的一次发生在我国陕西华县年,级地震,死伤万,
近代大地震中,死亡人数最多的一次发生在我国唐山市年,级地震,
死亡人,伤残人,一个中等工业城市毁于一旦。
由于地震在时间、空间上的不确定性,对于地震灾害,应贯彻预防为主的方
针,其中最根本的预防措施为搞好抗震设防,提高工程结构的抗震能力,而要做
好这一点就必须对结构体系在地震作用下的动力特性有一个详尽的认识,这对搞
好工程抗震的科研、提高工程抗震的设计水平和工程质量具有重要的意义。
人们对抗震工程的研究,长期是遵循水平地震力起主要作用的观点,虽然取
得了很多成果,但用实际震害来检验,却存在很多矛盾。大量的震害调查表明,
许多结构在水平方向有足够的抗震能力,然而还是发生了严重破坏甚至倒塌。震
害调查还表明,竖向地震力对结构体系的破坏起着重要作用,因此,深入研究结
构竖向地震反应是抗震设计可靠性的重要保证,具有一定的实用价值。
本文对高层建筑结构尤其是带转换大梁的高层结构进行了结构在竖向地震
作用下的动力特性研究,以期搞清结构在竖向地震作用下的受力特征,为可靠的
进行竖向抗震设计打下坚实的基础。
结构抗震理论的发展阶段
随着人们对于地震和结构动力特性认识的深化,结构抗震理论经历了静力、
反应谱和动力理论三个发展阶段。
静力理论阶段,该理论由日本大森房吉教授最初提出,认为结构的刚性的,
结构上的任意一点的加速度都等于地震动加速度,结构上各部位单位质量所受到
西北工业大学硕学位论文毕业论文全文
第一章绪论
概述
地震作为一种突发式的自然灾害,发生前往往缺少先兆,发作是突然的,发
生的过程历时较短,但破坏性很大,而且可能在短期内重复发作,从而引起各类
工程结构的破坏,这不仅使人们遭到重大的经济损失,还要夺取很多人的生命和
健康。我国是一个多地震的国家,地震造成的人员伤亡数居世界首位。世界地震
史上死亡人数最多的一次发生在我国陕西华县年,级地震,死伤万,
近代大地震中,死亡人数最多的一次发生在我国唐山市年,级地震,
死亡人,伤残人,一个中等工业城市毁于一旦。
由于地震在时间、空间上的不确定性,对于地震灾害,应贯彻预防为主的方
针,其中最根本的预防措施为搞好抗震设防,提高工程结构的抗震能力,而要做
好这一点就必须对结构体系在地震作用下的动力特性有一个详尽的认识,这对搞
好工程抗震的科研、提高工程抗震的设计水平和工程质量具有重要的意义。
人们对抗震工程的研究,长期是遵循水平地震力起主要作用的观点,虽然取
得了很多成果,但用实际震害来检验,却存在很多矛盾。大量的震害调查表