1、 評(píng)閱人：至麴 保密論文在解蜜后遵守此聲明。 的上人平臺(tái)，該結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度嚴(yán)重不均勻，屬于復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：景觀塔，抗震分析，風(fēng)洞試驗(yàn)，抗風(fēng)分析，性能化設(shè)計(jì) 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 甌，甌 ， ，琾 摘要多遇地震下的地震響應(yīng)分析 罕遇地震下的地震響應(yīng)分析瓷璺懶葉度考察結(jié)構(gòu)的抗震性能本章結(jié)論與設(shè)計(jì)建議 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文國(guó)家建筑科技水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。具有上人觀景功能的景觀塔結(jié)構(gòu)早在世紀(jì)就有所應(yīng)用，法國(guó)著名建筑師、結(jié)構(gòu)工結(jié)構(gòu)，米為鋼結(jié)構(gòu)，其中米采用帶斜撐的鋼框架。比起通常意義的 祝芨米，塔的造型別致，祈年殿式的重檐形式塔座：從地聯(lián)酋迪拜哈利法塔米氈徑煒帳韉縭鈾。世紀(jì)年代美國(guó)開(kāi)始，對(duì)強(qiáng)地震

2、動(dòng)加速度過(guò)程的觀測(cè)和記錄，隨后陸續(xù)取得了 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文位移的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用最為廣泛?；谖灰频脑O(shè)計(jì)方法是由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的甈和等人提出的，最早應(yīng)用于橋梁的抗震設(shè)計(jì)中。與傳統(tǒng)的基于承載力或強(qiáng)度的抗震設(shè)計(jì)方法相比，基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法是一種全新概念的抗震設(shè)計(jì)法。其基本思想是，首先確定結(jié)構(gòu)的目標(biāo)位移，再根據(jù)目標(biāo)位移進(jìn)行數(shù)值迭代反求結(jié)構(gòu)的屈服位移，反復(fù)進(jìn)行直到滿(mǎn)足給定的精度?；谖灰频目拐鹪O(shè)計(jì)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，使結(jié)構(gòu)的塑性變形能力滿(mǎn)足在預(yù)定的地震作用下的變形要求，即控制結(jié)構(gòu)在大震作用下的層間位移角限值。甈的設(shè)計(jì)方法的核心思想是從總體上控制結(jié)構(gòu)的位移和層間位

3、移水準(zhǔn)。此后，這一理論的構(gòu)思影響了美國(guó)、日本及歐洲土木工程界，我國(guó)規(guī)范至今還是保留這部分思想基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論雖然具有與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)理念和方法，但它并不排 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文，該方法用于估算高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)，他同時(shí)提出了等效靜力風(fēng)荷載的概念，他的理論奠定了風(fēng)工程領(lǐng)域的主要 結(jié)構(gòu)抗震分析方法對(duì)于結(jié)構(gòu)分析來(lái)說(shuō)，地震作用本質(zhì)上是地面運(yùn)動(dòng)以水平或豎向荷載的方式作用于結(jié)構(gòu)，與其他荷載共同作用，對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移等產(chǎn)生影響。地震力作為水平或豎向的動(dòng)荷載施至結(jié)構(gòu)上的時(shí)間一般來(lái)說(shuō)十分短暫，但荷載大小隨時(shí)間的變化并無(wú)一般規(guī)律可循。目前結(jié)構(gòu)分析的發(fā)展水平允許我們用多種方法來(lái)計(jì)算地震

4、作用對(duì)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，常用的計(jì)算地震作用的方法有底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時(shí)程分析法等。早期發(fā)展的結(jié)構(gòu)抗震分析方法一一底部剪力法，又稱(chēng)擬靜力法，是一種用靜力學(xué)方法近似求解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的簡(jiǎn)易方法，至今仍然使用廣泛。其基本思想是在靜力計(jì)算的基礎(chǔ)上，將地震作用簡(jiǎn)化為一個(gè)慣性力系附加在研究對(duì)象上，以單質(zhì)點(diǎn)體系對(duì)多質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行等效簡(jiǎn)化，以工程結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力與等效單質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用相等，來(lái)確定結(jié)構(gòu)總地震作用【】。如何確定設(shè)計(jì)地震加速度是該方法的核心問(wèn)題。盯，一相應(yīng)于結(jié)構(gòu)自振周期的水平地震影響系數(shù)值 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文圖底部剪力法計(jì)算示意圖 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文鯫磊夕校蒰輟。丁咖。曲線(xiàn)妙。定

5、義為偽速度譜，而曲線(xiàn)。定義為偽力口速度譜。對(duì)于零阻尼期丁，其中： ，口。；一痳；，口；琣一仍巧註。仇一直線(xiàn)下降段斜率調(diào)整系數(shù)，礬；表水平地震影響系數(shù)最大值值。、 設(shè)計(jì)地震分組其水平地震影響系數(shù)曲線(xiàn)仍按圖確定，但形善的保證率。學(xué)者通過(guò)研究還認(rèn)為，豎向和水平地震反應(yīng)譜趨勢(shì)近似。因此其反應(yīng)譜及動(dòng) 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文時(shí)程分析法基本理論由于地震波是一種非平穩(wěn)的隨機(jī)振動(dòng)，發(fā)生斷層位置、錯(cuò)動(dòng)方式、震中距、以及波傳播過(guò)程中的地質(zhì)條件等諸多不確定的因素都會(huì)影響其發(fā)生和傳播。源于同一震源的多次地震傳播到相同場(chǎng)地所造成的地震反應(yīng)一般不會(huì)相同。有研究調(diào)查顯示，在同一場(chǎng)地上，相同的地震烈度情況下，地震加速度記錄鈾

6、俁確逯怠巍中奔浜推燈可能有很大差別。 析方法，選擇地震波時(shí)應(yīng)從地質(zhì)條件、建筑物地理位置和場(chǎng)地特征等方面綜合得到的特夠真實(shí)的反映結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征。表時(shí)程分析所用的地震加速度時(shí)程曲線(xiàn)的最大值痵 琓小琓兩個(gè)頻率段的表現(xiàn)：速度反應(yīng)譜前后的面積選波。 為了使窆怪芰餐摯顧膠稍夭稍賾行粱。員旮虬上通過(guò)內(nèi)筒將格構(gòu)柱互相連在一起繽，內(nèi)筒桿件采用熱軋無(wú)縫圓鋼管，內(nèi)筒 圖柱與內(nèi)筒連接示意圖圖花瓣與櫓構(gòu)柱和內(nèi)筒連接示毒圖 模型輸入風(fēng)荷載時(shí)，按平均風(fēng)壓值乘阻風(fēng)振系數(shù)嘣趌根據(jù)施工季節(jié)假定施工合攏溫度為，考慮溫差為。地震作用 最大懸挑端局郝振動(dòng)最大懸挑端局部振動(dòng)，小于規(guī)范規(guī)定的，說(shuō)明結(jié)構(gòu)具有較好的抗扭剛度。多遇地震一般指小震

7、，年可能遭遇的超越概率為的地震。 馩覆哪圖 小震反應(yīng)譜分析應(yīng)力圖 童墓薰簍蘭一氣釜纛黧麓囊 工況設(shè)置度峰值篴。所選地震波一 地震反應(yīng)譜與規(guī)范目標(biāo)譜對(duì)比圖 人工波地震反應(yīng)譜與規(guī)范目標(biāo)譜對(duì)比圖 鬈層高度 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 抗震規(guī)范規(guī)定，“彈性時(shí)程分析時(shí)，每條時(shí)程曲線(xiàn)計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 注：括號(hào)中的數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基木地震加速度為和的地區(qū)。按中震彈性進(jìn)行設(shè)計(jì)，即目標(biāo)為在中震作用下，結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件仍處于彈性狀態(tài)；按中震不屈服進(jìn)行設(shè)計(jì)，目標(biāo)為結(jié)構(gòu)構(gòu)件大部分已經(jīng)達(dá)到彈性狀態(tài)的極限，即將進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但仍然未屈服。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，超限高層建筑專(zhuān)家委員會(huì)建議中震彈性時(shí)

8、取消內(nèi)力調(diào)整系數(shù)，但材料的強(qiáng)度值仍按設(shè)計(jì)值取用，且荷載分項(xiàng)系數(shù)仍予以保留。這樣既能保證結(jié)構(gòu)中震彈性的目標(biāo)要求，又能保證結(jié)構(gòu)在中震彈性目標(biāo)下的具有一定的安全儲(chǔ)備。中震不屈服可以看做是中震彈性的極限狀態(tài)，相比于中震彈性設(shè)計(jì)，抗震要求相對(duì)較低。甃囝鴣 、荊迫肱q盍P蠼喜煥牟慵湮灰浦等綾示，由圖和表可以看出，結(jié)構(gòu)在中震作用下的應(yīng)力水平平均值仍然較低層間位移角滿(mǎn)中震反應(yīng)譜分析應(yīng)力圖 鞍霹干可面面了組合計(jì)八扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)的中震反應(yīng)譜分析層問(wèn)位移層高度 罕遇地震一般指大震，年超越概率的地震?？拐鹨?guī)范對(duì)于第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求是：“建筑物在遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生

9、命的嚴(yán)重破壞”。然而目前小震設(shè)計(jì)仍然是我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，僅少數(shù)特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的分析計(jì)算結(jié)構(gòu)在大震作用下的性能仍難以準(zhǔn)確把握。因此，對(duì)結(jié)構(gòu)大震下性能的研究就顯得十分重要。目前最常用的大震下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的分析方法有靜力彈塑性分析方法和動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析方法。一般情況下，在大震分析時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)取，材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值，抗震承載力調(diào)整系數(shù)取。 格構(gòu)柱上部鋼管及其他同時(shí)受軸力、彎矩共同作用的桿件采用狹耦合鉸，參數(shù)自定義的甅喙孛婕，鉸在鋇耐渚兀使叵導(dǎo)，其余軸力作用下的關(guān)系曲線(xiàn)不再列出。 銅管混凝土柱的鉸力一住移參數(shù)設(shè)置考慮材料非線(xiàn)性和幾何非線(xiàn)性。 晟太層間位移角瓷璺懶葉度考察結(jié)構(gòu)的抗震性能后

10、果因此需要按照建筑抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的乙類(lèi)設(shè)防建筑考慮，提高設(shè)防標(biāo)繁 甲刺疽饌?cè)斯て饔孟滤苄缘宄鲥冄?關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)構(gòu)造托板連接，受力復(fù)雜，荷載較大。、，弋，、。行。、 圖節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模型幾何參數(shù) 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文問(wèn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)有限元建模 舞一燕圖模型單元網(wǎng)格劃分囤有限元分析結(jié)果 抗風(fēng)分析方法 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文風(fēng)洞試驗(yàn) 上人平臺(tái)、新能源展廳及直、弧樓梯上。其測(cè)點(diǎn)各區(qū)域的立面圖及花瓣編號(hào)示意圖如圖個(gè)。 內(nèi)筒北證面內(nèi)筒西立面內(nèi)簡(jiǎn)南立面內(nèi)簡(jiǎn)末立面上人平臺(tái)下表面 弋、。心”一 岔弋隊(duì)海骸 內(nèi)筒東王面 新能源展斤 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)得到的體型系數(shù)或者風(fēng)壓系數(shù)計(jì)算： 因此，得到圖規(guī)范中圓筒構(gòu)筑物模型思甜月協(xié)。 系數(shù)進(jìn)行對(duì)比，并繪制圖。圖風(fēng)規(guī)范近似值與風(fēng)洞試驗(yàn)買(mǎi)測(cè)值結(jié)果比較 鞴齲，群最不利風(fēng)荷載作用下結(jié)椅位移圖 山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 作用時(shí)，塑性鉸主要出現(xiàn)在柱和懸挑平臺(tái)桁架上。時(shí)使用的風(fēng)荷載值。 的不足，今后應(yīng)著力研究更為行之有效的地震波選取方法。入的研究。 【