高层框剪结构地震时程反应三维有限元分析

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本文结合一结构布置复杂的高层钢筋混凝土框—剪结构的有限元静力和动力分析,对这种高层建筑结构的动力特性及地震时的受力情况作了具体的研究分析。旨在对这种结构从概念上有更深刻的认识和了解,为设计提供依据,并为进一步的研究工作打下基础。 对计算出的振型进行分析,着重分析其中扭转振型和高阶振型的影响。用大型有限元分析程序ANSYS对结构进行空间有限元静力分析、时程分析。研究结构在地震作用下的反应。通过对计算结果的处理,较为直观地反映了该结构的受力和变形情况。由于结构布置复杂,因此计算时按弹性楼板考虑。计算输入3种地震波时顶层水平位移时程曲线、加速度时程曲线、水平位移沿楼高的分布曲线以及层间位移角角沿楼高的变化曲线等。结果表明,利用ANSYS软件建立三维模型,进行地震反应分析是可行的,并能得到较高的精度。通过对双向地震与单向地震作用下的结构平扭耦联地震反应分析对比,表明双向地震作用对高层建筑结构抗震更为不利。与《建筑抗震设计规范》所强调的:质量和刚度明显不均匀、不对称的结构,应考虑双向地震作用下的扭转影响的结论一致。做了洞口处包钢和不包钢的对比分析,洞口处包钢能有力的得提高结构的抗震性能。
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