高层建筑风振作用和地震作用比较研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhubob2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
风和地震都是高层结构设计中重要的水平荷载,在不同条件下,可能会对结构主要力学指标分别起到控制作用。在有些条件下,规范还要求综合考虑地震和风对高层建筑的作用。本文对风和地震对高层结构作用进行了较全面的比较和分析。本文工作主要内容有: A.按照《建筑结构荷载规范》和《结构抗震设计规范》中规定的风和地震作用的计算,给出了混凝土高层结构和钢结构高层在风和地震作用下的总作用荷载和总基底弯矩相等的临界高度,并考虑了高宽比、场地地貌条件和抗震设防烈度等多种因素对临界高度的影响。研究反映对于不同响应指标(总作用荷载、总作用弯矩、层间剪力、层间弯矩),地震和风作用下响应相等的临界高度或相关条件是不一样的。为了验证给出的临界高度的可参照性,给出了多个实际结构的内力响应的比较算例。分析也表明在不同地区,风和地震对高层建筑作用的相对强弱是有明显差别的。 B.分析讨论了双向地震动作用和双向风荷载作用下,正方形截面高层结构的基底内力响应相等的结构临界高度。当出现不同响应指标由地震和风分别控制时,除各个指标分别比较外,还引入了AHP方法进行了综合比较的尝试。 C.讨论分析了桩基动力阻抗计算。跟据桩与桩之间干扰的波动模型建立了群桩振动方程组,给出基于群桩振动方程组求解的群桩阻抗的一种新的理论求解方法;此外基于近似的“主动桩—被动桩”求解方法,推导了考虑桩—土—桩之间耦合效应的群桩阻抗方程(本质上它是目前频域阻抗函数求解常见方法的又一种表达),针对规则布置的群桩,给出了实用的自由度凝聚算法。最后对以上两种群桩阻抗求解方法作了比较讨论,并给出了实际的数值算例。 D.按照《结构抗震设计规范》中规定的地震响应反应谱曲线,结合地震动模型,按照CPSD方法反演了上海地区地面地震动加速度功率谱密度函数和相应的软土场地的基本参数。讨论了风和地震作用下,地基土体阻尼比的取值。采用频率子结构方法,给出了考虑上部结构风荷载相关性的SSI方程组近似求解方法,详细分析了各类参数(上部结构刚度、上部结构阻尼、土体刚度、土体阻尼)对土—结构作用效应的影响,总结了风和地震作用下土—结构作用效应的一般规律,并比较了风或地震作用下SSI效应的异同。 E.按照首穿破坏准则和相应的可靠度计算方法,以结构最大位移为控制准则计算比较了实际超高层建筑结构在风荷载作用和地震作用下的可靠度。按照随动强化准则和二折线本—构模型,结合实测及人造上海波,计算了多层结构在大震作用下的层间坍塌概率,并进行了风和地震作用的全概率可靠度比较。分析比较说明基于概率理论的可靠度比较,与基于响应量的直接比较不完全的相同,因为可靠度比较涉及到响应的控制值,所以可靠度计算比较有其自身特点。 F.基于概率理论建立了高柔结构抗风设计中,考虑地震作用组合的模型并进行求解。在组合分析中考虑了风和地震作为离散随机过程的发生概率,作用分布等具体特征,给出了多个实际结构的算例和建议的组合系数及不同形式荷载组合的比较。且算例表明对水平荷载由风作用起控制作用的高柔结构,最大水平荷载的验算宜考虑风与地震作用的组合。
其他文献
遗传算法具有简单性、鲁棒性、并行性等优良特性,已经成功用于解决污水管网的优化问题.但是以往的开发首先都要求对遗传算法有透彻的了解,然后从头编写代码.实际上,遗传算法
本文针对东北地区污水厂冬季处理效率低,多数出水COD不达标的问题,提出了在传统的活性污泥法中投加悬浮填料构成复合生物反应器来处理生活污水.填料是复合生物反应器的核心,
改革开放以来,随着经济建设的飞速发展,交通量剧增,由此引发的交通噪音已直接影响到居民的日常生活,据统计,我国至少3000多万居民受到交通噪声的困扰。 为了降低日益严重的交通
随着社会、经济的飞速发展,城市排水管网系统建设速度加快,规模也随之加大,用传统的手工管理方法已经难以满足社会的发展需要.而且随着计算机技术的飞速发展,数字化走进我们
本文采用正交试验设计方法构造若干组数值试验方案。通过正交设计方案进行三维数值模拟,得到各因素对边坡稳定安全系数的影响程度。在不考虑各因素之间相互作用的情况下,本
利用地基土的振动频率来测定土体的密实度是一项新的课题,本文在前人研究的基础上,分析了地基土的动力参数与土体本身性质之间的关系,应用动力基础半空间理论和振动学原理,得
混凝土小型空心砌块作为一种新型墙体结构材料,在实际工程中得到了十分广泛的应用,取得了明显的经济效益和社会效益.但混凝土小型空心砌块在应用过程中,也暴露了一些问题,其
本文通过对某钢筋混凝土刚构桥加固工程实例的分析,对已经建立了的桥梁结构中的薄弱部位处(斜节点)缩尺模型进行了有限元分析,同时模拟桥梁承受静力作用下的荷载。通过对模
随着社会经济的快速发展,我国城市地铁建设的规模正日益扩大,同时出于防灾减灾的需要,对地铁建筑结构开展抗震设计方法的研究正逐渐得到人们的关注。目前已有的计算方法大多涉及
学位
本文在钢骨轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力的试验研究基础上 对试件极限承载力进行有限元数值模拟 并对理论计算公式进行推导 首先 应用 ANSYS 有限元分析软件 试着建立分