带钢塔楼高层建筑的抗震设计方法研究

摘要

近年来,在高层建筑顶部安装钢结构塔楼的建筑结构体系应用日益增多.但是历次地震震害表明,地震作用下屋顶上的塔楼地震反应强烈,即使在主体结构无震害或震害很轻的情况下,屋顶塔楼也会发生严重破坏.目前这种结构体系的抗震设计方法国内研究得较少,更缺乏系统性的研究,以致工程设计上缺乏较为合理的实用设计方法.该文对带钢塔楼高层建筑结构体系的抗震设计方法进行了较为系统的研究,较为深入地研究了动力特性、阻尼计算模型、地震作用计算方法和抗震设计方法.以江苏省电网调度中心为例,采用三维空间有限元模型研究顶部安装钢结构塔楼的高层建筑动力特性.从整体动力特性可以看出,当高层建筑在地震动作用下产生振动时,屋顶钢塔在高层建筑屋顶层振动的激励下,产生二次型振动,发生显著的

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第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3本论文的主要研究内容

参考文献

第二章带钢塔楼高层建筑的动力特性

2.1结构动力分析模型

2.2三维空间有限元模型

2.3结构动力特性

2.3.1动力平衡方程

2.3.2结构动力特性计算的Ritz向量法

2.3.3结构动力特性

2.4动力特性简化计算方法

2.4.1 Rayleigh-Ritz法原理

2.4.2动力特性简化计算

参考文献

第三章带钢塔楼高层建筑的阻尼特性

3.1引言

3.2结构阻尼计算模型

3.2.1单自由度系统

3.2.2连续系统

3.2.3多自由度系统

3.2.4粘滞阻尼矩阵

3.3非比例阻尼结构体系

3.3.1非比例阻尼矩阵

3.3.2非比例阻尼体系的动力响应

3.4带钢塔楼高层建筑的等效粘滞阻尼比

3.4.1计算方法

3.4.2算例分析

参考文献

第四章带钢塔楼高层建筑的地震作用

4.1带钢塔楼高层建筑的整体地震作用计算

4.1.1概述

4.1.2高振型对带钢塔楼高层建筑地震响应的影响分析

4.2塔楼鞭梢效应的动力分析

4.3钢塔楼地震作用的简化计算

4.4主体结构的地震作用计算

4.4.1塔楼对主体结构的地震响应影响分析

4.4.2简化计算方法

4.5 工程实例

参考文献

第五章带钢塔楼高层建筑的抗震设计

5.1抗震概念设计

5.2抗震计算与验算

5.2.1钢塔楼水平地震作用

5.2.2主体结构水平地震作用

5.2.3钢塔楼与主体结构截面抗震验算

5.2.4钢塔楼与主体结构抗震变形验算

5.3塔楼与主体建筑连接处的非线性有限元分析

5.3.1计算模型的建立

5.3.2 ANSYS混凝土非线性分析原理

5.3.3锚栓与混凝土的联结

5.3.4计算结果与分析

参考文献

第六章总结与展望

6.1论文总结

6.1.1动力特性

6.1.2阻尼计算模型

6.1.3地震作用计算

6.2有待研究的问题与展望

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文