平面不规则长形高层建筑结构扭转效应分析

摘要

随着世界经济的高速发展，高层建筑出现的越来越多。目前，大量复杂体型和不规则的高层建筑日益增多，其抗震设计与分析一直受到各国学者高度重视和广泛研究。中国是一个多地震国家，目前仍处于地震高发期，2008年汶川地震，2009年青海玉树地震，都给国家和人民生命财产造成重大损失，因此对结构抗震性能的研究具有十分重要的意义。
　　 本文应用通用有限元软件SAP2000分析一平面不规则长形高层钢筋混凝土框架一剪力墙结构，对其进行有限元静力和动力分析，对这种不规则高层建筑结构的动力特性及地震时的受力情况作具体的研究分析。从而对这种结构的概念上有更深刻的了解和认识，为结构设计提供依据，并为进一步的研究工作打下基础。具体对结构的优化模型进行了弹性动力时程分析，计算了模型结构的周期比和三条地震波作用下的位移比，层间位移角等影响结构扭转的主要因素，最后给出改进结构扭转效应的措施和方法，提出考虑扭转效应的抗震设计的建议。同时探讨和研究了静力弹塑性分析方法的原理，假定，实施步骤，该方法的优点和目前的发展状况，以及抗震性能评估原则。

目录

文摘

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附表索引

第1章 绪论

1.1 前言

1.1.1 高层建筑结构的快速发展

1.1.2 高层建筑结构体型

1.2 平面不规则结构发展及存在的主要问题

1.2.1 平面不规则高层建筑结构的发展

1.2.2 平面不规则结构存在的主要问题

1.3 平面不规则高层结构的震害实例

1.3.1 阿拉斯加州杰西潘尼商业楼

1.3.2 马那瓜中央银行

1.4 研究平面不规则高层建筑结构地震反应的意义

1.4.1 国内外对平面不规则结构研究现状

1.4.2 关于平面不规则结构的定义

1.5 各国规范中不规则结构的抗震设计方法

1.6 本文的主要研究内容及方法

第2章 平面不规则长形高层建筑在地震作用下扭转效应的分析

2.1 平面不规则结构扭转的计算方法

2.1.1 结构质心的确定

2.1.2 刚度中心的确定

2.2 平面不规则结构的地震反应分析方法

2.2.1 弹性静力法

2.2.2 振型分解反应谱法

2.2.3 时程分析法

2.2.4 基于性能的抗震设计

2.3 平面不规则结构扭转的判定指标

2.3.1 判定指标之一位移比

2.3.2 判定指标之二周期比

2.4 影响平面不规则结构扭转效应的主要因素

2.4.1 建筑结构本身不规则对扭转效应的影响

2.4.2 地震波对扭转的影响因素

2.5 本章小结

第3章 有限元法(FEM)理论

3.1 有限元法(FEM)的发展概况

3.2 有限元法(FEM)的基本原理

3.3 有限元分析的基本步骤

3.4 三维空间有限元分析的基本步骤

3.5 有限元分析软件SAP2000简介

3.5.1 SAP2000软件介绍

3.5.2 SAP2000建模型功能

3.5.3 强大的分析功能分析

第4章 工程实例

4.1 计算模型及基本数据

4.1.1 工程概况

4.1.2 基本参数的选取

4.2 模态分析

4.3 优化模型计算结果分析

4.3.1 结构动力特性

4.4 结构模型在反应谱作用下位移分析

4.4.1 模型在反应谱作用下侧向位移分析

4.5 结构模型的弹性时程作用下位移的分析

4.5.1 输入的地震激励及工况

4.5.2 结构在地震波作用下位移分析

4.5.3 扭转效应分析

4.6 平面不规则高层建筑结构控制扭转效应的主要措施

4.6.1 汪重结构概念设计

4.6.2 关于平面不规则高层结构扭转的处理

4.7 本章小结

第5章 平面不规则长形高层建筑结构PUSHOVER分析

5.1 PUSHOVER分析方法的发展

5.2 PUSHOVER方法的基本理论

5.2.1 基本假定

5.2.2 Pushover分析的目的

5.2.3 Pushover分析方法的加载模式

5.3 目标位移

5.4 基于SAP2000软件PUSHOVER分析简介

5.4.1 框架塑性铰的定义和设置

5.4.2 Pushover案例分析

5.4.3 静力弹塑性Pushover分析结果

5.5 本章小结

结论

展望

参考文献

致谢

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