高耸烟囱结构在竖向和水平地震作用下的抗震性能分析

摘要

建筑结构在地震作用下的破坏是一个十分复杂的过程，一般认为这是由水平、竖向及扭转地震共同作用的结果。人们对工程抗震的研究，长期是遵循水平地震力起主要作用的观点。然而，震害现象和地震记录显示，在一些地震中竖向地震作用很大，对结构体系的破坏具有重要作用。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。 本文列出了大量认为与竖向地震有关的震害实例，研究了竖向地震波的幅值、频谱和反应谱，对高耸结构的水平和竖向地震作用和地震响应计算方法的研究现状进行了综合评述。 本文使用ANSYS建立高耸烟囱结构的计算模型，进行模态分析，对影响结构竖向动力特性的一些参数进行分析，给出烟囱结构竖向振动周期的近似计算公式；选取了两条天然地震波El-Centro波和Taft波，对结构进行竖向地震时程分析，将时程法得到的结果与反应谱法得到的结果进行对比和分析。 本文讨论竖向与水平地震动共同作用下高耸烟囱结构地震响应的分析方法，采用ANSYS计算烟囱结构在竖向地震和水平地震共同作用下考虑几何非线性的动力时程分析，分析高耸烟囱结构在竖向和水平地震共同作用下抗震性能，研究竖向地震动对结构水平抗震性能的影响。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1概述

1.2工程结构抗震设计理论发展概述

1.2.1静力理论阶段

1.2.2反应谱理论阶段

1.2.3动力理论阶段

1.3对地震作用的传统观点

1.4竖向地震作用被忽略的原因

1.5竖向地震作用的重要性

1.5.1竖向地震震害

1.5.2竖向地震作用的研究意义

1.6本文研究的主要内容

第2章竖向地震动

2.1引言

2.2竖向地震波

2.3竖向地震记录

2.4竖向地震反应谱

2.4.1竖向与水平向地震加速度反应谱比值(V/H)

2.4.2竖向地震影响系数α谱

2.4.3竖向地震βv谱与水平地震βh谱的比较

2.5竖向地震作用的计算方法

2.5.1静力法

2.5.2水平地震作用折减法

2.5.3竖向地震作用系数法

2.5.4竖向地震反应谱法

2.5.5拟静力法

2.6竖向地震作用的研究进展

第3章高耸结构竖向地震反应

3.1竖向振型分解反应谱法

3.2竖向地震时程分析法

3.2.1线性加速度法

3.2.2 Wilson-θ法

3.3竖向地震作用有限单元法分析

3.4地震波的合理选择

第4章高耸烟囱结构竖向地震作用分析

4.1引言

4.2计算模型

4.3烟囱结构模态分析

4.3.1子空间迭代法求自振频率和振型

4.3.2砖烟囱模态计算结果分析

4.3.3混凝土烟囱模态计算结果分析

4.3.4竖向振动周期近似计算

4.4烟囱结构竖向地震反应谱分析

4.5烟囱结构竖向地震时程分析

4.5.1地震波选取

4.5.2阻尼系数

4.5.3砖烟囱竖向地震时程分析

4.5.4混凝土烟囱竖向地震时程分析

4.5.5动力放大系数

4.6反应谱法与时程分析比较

4.7小结

第5章高耸烟囱结构竖向与水平地震作用分析

5.1引言

5.2考虑p-△效应的非线性动力时程分析方法

5.3考虑几何非线性的地震时程分析

5.3.1 90m混凝土烟囱地震时程分析

5.3.2 150m混凝土烟囱地震时程分析

5.3.3计算结果分析

5.4小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果