具有大型环保池的多层结构的水平地震作用计算

摘要

液体的晃动问题是一个复杂的非线性问题,在过去的数十年里许多学者研究了如何利用液体的晃动即通常所说的TLD来减少风振.但在地震荷载的作用下对于象具有大型环保池之类的建筑来说,其中液体的晃动也有其有害的一面,它会加大地震对结构的作用,即通常所说的附加地震作用.该论文的目的正是针对这一客观存在的事实,研究了具有大型环保池的单层和多层结构在水平地震作用下由于液体的晃动所产生的附加地震作用.主要完成了以下工作:1)研究了具有大型环保池的单层和多层结构的计算模型和动力特性参数.2)统计计算出晃动液体的动力放大系数反应谱曲线,即β~TL曲线,并研究该反应谱的形状特征及影响因素.3)对上述反应谱曲线进行平均和标准化处理,使之满足一定的可靠度要求,方便设计参考.4)提出了具有大型环保池的多层结构在计算其水平附加地震作用的公式.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究具有大型环保池的多层结构的水平地震作用的意义

1.2建筑结构上液体晃动力的研究现状及研究的必要性

1.2.1集中质量法

1.2.2波动理论法

1.3本文拟解决的问题

1.3.1问题的引出

1.3.2本文的主要工作

第二章设计反应谱和人工地震波的构造

2.1反应谱和反应谱理论

2.2反应谱的标准化和平均反应谱

2.2.1反应谱的标准化

2.2.2平均反应谱

2.3反应谱的计算方法

2.3.1线性加速度法

2.3.2精确法

2.3.3龙格—库塔法

2.4我国规范设计反应谱

2.5人工地震波的构造

第三章具有大型环保池的单层结构的水平地震作用计算

3.1液体晃动力的计算理论

3.1.1基本假定

3.1.2环保池中液体晃动的运动方程

3.1.3环保池中液体晃动反应势函数的求解

3.1.4环保池中液体对结构晃动力的计算

3.2液体晃动力反应谱的数值计算

3.2.1具有环保池的单层结构在水平地震下的运动方程

3.2.2运动方程的数值解

3.2.3水平地震作用下液体晃动反应谱的计算

3.2.4水平地震作用下液体晃动反应谱数值计算中的三个问题

3.3结构参数对液体晃动反应谱的影响分析

3.3.1质量比μ对液体晃动的动力放大系数最大值的影响

3.3.3单层结构自振周期T对液体晃动的动力放大系数最大值的影响

3.3.4单层结构阻尼比ζ和液体阻尼比ζ1L对液体晃动的动力放大系数最大值的影响

3.4液体晃动反应谱的平均化和规范化

3.4.1液体晃动标准化反应谱的形状特征和影响因素

3.4.2场地类别对液体晃动标准化反应谱的影响

3.4.3按场地类别对液体标准化反应谱进行平均化

3.4.4具有一定保证率的液体晃动标准化反应谱曲线

第四章具有大型环保池的多层结构的水平地震作用计算

4.1具有环保池的多层结构附加水平地震作用的计算理论

4.1.1地震作用下具有环保池的多层结构的运动方程

4.1.2环保池中液体的晃动力

4.1.3环保池中液体的水平地震作用

4.2具有环保池的多层结构附加水平地震作用的数值解

4.2.1具有大型环保池的两层结构的运动方程

4.2.2运动方程的数值解

4.2.3具有大型环保池的两层结构液体晃动反应谱计算

4.3具有环保池的多层结构参数对液体晃动放大系数的影响

4.3.1质量比μ(μ=mL/m)对动力放大系数最大值的影响

4.3.2刚度比φ(φ=k1/k2)对液体晃动的动力放大系数最大值的影响

4.3.3结构基本自振周期T1和对应的阻尼比ζ1对液体晃动的动力放大系数最大值的影响

4.3.4环保池中液体的阻尼比ζL1对动力放大系数最大值的影响

4.4具有环保池的多层结构的液体标准化反应谱的统计曲线

第五章工程计算实例和结论以及展望

5.1具有大型环保池的多层结构的工程实例

5.1.1振型分解反应谱法计算该环保池体系地震作用下底部的总剪力

5.1.2底部剪力法计算该环保池体系地震作用下底部的总剪力

5.2本文结论和展望

5.2.1论文结论和设计建议

5.2.2关于具有大型环保池多层结构水平地震作用计算存在的问题和展望

参考文献

致谢

附录(计算程序的主要原代码)