次框架加设支撑对巨型框架结构动力响应影响研究

摘要

本文应用ANSYS有限元软件，对巨型框架结构进行结构仿真分析，并选取不同峰值的ELCENTRO波、Taft波和南京波进行加载，对在某巨型框架结构的次框架中设置不同形式支撑（X型中心支撑、K型偏心支撑和防屈曲支撑）后结构的动力响应进行了对比分析和研究，得出了该结构体系的相关动力反应特性，可为此类结构体系的设计提供参考依据。
　　本研究主要内容包括：⑴对原结构模型、加设X型中心支撑、K型偏心支撑和防屈曲支撑等四个模型分别施加水平向ELCENTRO波、Taft波、南京波后，得出:结构的最大水平位移值随着地震加速度峰值的增大而增大，且最大水平位移均发生在结构的顶层。⑵在ELCENTRO波、Taft波和南京波加载下，当地震波加速度峰值为70cm/s2时，防屈曲支撑模型的最大位移值相对中心支撑模型和偏心支撑模型的位移值要大;当地震波加速度峰值为400cm/s2时，防屈曲支撑模型的最大位移值相对中心支撑模型和偏心支撑模型的位移值要小。当加速度峰值为70cm/s2时，防屈曲支撑模型相对中心支撑模型和偏心支撑模型降幅不明显，建议采用中心支撑，但当加速度峰值为400cm/s2时，加设防屈曲支撑和K形偏心支撑的巨型框架耗能明显优于加设X形中心支撑的巨型框架，仅从抗震设防考虑宜采用防屈曲支撑。⑶在不同的地震波作用下，巨型框架结构呈现出以剪切变形为主的侧移曲线，表现出巨型框架结构的变形特性。在加速度峰值为400cm/s2的地震波作用下，三种模型巨型层部位的位移区别不大，巨型层部位的位移有明显差别。加设支撑模型位移明显小于原始结构模型。由此得知，加设支撑能够提高结构的侧移刚度。同时，本文选择在结构的位移最大的巨型层次框架加设支撑是正确的。

目录

声明

摘要

1．1 高层建筑的发展概况

1．2 巨型框架发展简介及概况

1．2．1 巨型框架的定义及特点

1．2．2 巨型框架的结构类型

1．3 国内外研究现状

1．4 框架支撑

1．5 本文主要的研究内容及思路

第2章 有限元理论及结构模型的模态分析

2．1 ANSYS简介

2．2 有限元法概述

2．3 单元的选择

2．3．1 单元选择的原则

2．3．2 单元的选择

2．4 地震波的选择

2．4．1 选波原则

2．4．2 地震波的选用

2．5 结构地震响应分析的方法

2．6 模态分析方法

2．7 结构模型的模态分析

2．7．1 工程概况和有限元模型的建立

2．7．2 模型参数和约束条件的确定

2．7．3 有限元模型的建立

2．7．4 模态分析

2．8 本章小结

第3章 原始结构与中心支撑结构模型在地震作用下的动力响应分析

3．1 原始结构模型在地震作用下的动力时程分析

3．1．1 ELCENTRO波加载下的动力时程分析

3．1．2 Taft波的加载下动力时程分析

3．1．3 南京波的加载动力时程分析

3．1．4 三种不同地震波对结构的影响比较

3．2 中心支撑结构模型在地震作用下的动力时程分析

3．2．1 ELCENTRO波的加载求解

3．2．2 Taft波的加载求解

3．2．3 南京波的加载求解

3．2．4 三种不同地震波对结构的影响比较

3．3 本章小结

第4章 耗能支撑结构模型在地震作用下的动力时程分析

4．1 K形偏心支撑结构模型在地震作用下的动力时程分析

4．1．1 ELCENTRO波的加载求解

4．1．2 TaR波的加载求解

4．1．3 南京波的加载求解

4．1．4 三种不同地震波对结构的影响比较

4．2 防屈曲支撑结构模型在地震作用下的动力时程分析

4．2．1 模态分析

4．2．2 ELCENTRO波的加载求解

4．2．3 Taft波的加载求解

4．2．4 南京波的加载求解

4．2．4 三种不同地震波对结构的影响比较

4．3 原始结构模型和加设不同支撑的结构模型的位移比较

4．3．1 ELCENTRO波作用下的模型位移值比较

4．3．2 Taft波作用下的位移值比较

4．3．3 南京波作用下的位移值比较

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

个人简介