三大常用結構的簡化振動模型研究.pdf

1、建筑結構的振動簡化模型能夠較真實地反映結構的振動特性。本文建立了三種振動簡化模型——多質點系剪切型模型、剪切-彎曲型模型以及去除彎曲型模型，且將各簡化模型與空間桿系模型的地震反應進行比較，并以此討論它們的精確性，提出各振動模型的使用條件和范圍，為框架結構、剪力墻結構與框架-剪力墻結構這三大常用結構振動模型的研究和設計提出分析依據。主要研究工作及成果如下：
　　1．描述了結構的剪切變形和結構的彎曲變形，結構的剪切變形包含構件的剪切變

2、形和構件的彎曲變形。為便于研究，有必要將結構剪切變形和結構彎曲變形以及兩者對應的剛度分開討論。
　　2．建立6層和12層空間鋼筋混凝土框架結構作為算例模型。先利用SNAP有限元軟件對其空間桿系模型進行彈塑性時程分析；再分別將兩個算例模型轉化為多質點系剪切型模型，利用電算程序進行彈塑性時程分析。最后驗證了多質點系剪切型模型用于低層結構時比較精確，而對于高層結構，則應慎重選用。
　　3．建立“剪切-彎曲”型模型，將框架-剪力墻結

3、構的框架部分與剪力墻部分分離開進行討論。通過框架-剪力墻結構及其框架部分與剪力墻部分的各樓層與其相應的橫向位移之間的關系，驗證了“框架結構變形呈剪切型，剪力墻結構變形呈彎曲型，框架-剪力墻結構變形呈彎剪型”的經典理論。通過自編程序的“剪切-彎曲”型模型與M idas/Ge n的空間桿系模型計算結果的分析對比，說明本文采用的理論分析方法是合理的，其自編程序運行結果是正確的。
　　4．建立去除彎曲型模型，提出框架結構剪切彈性剛度實用值

4、計算方法和各層恢復力模型參數的確定方法，為高層框架結構的地震反應彈塑性時程分析提供有力手段。通過比較12層三種相似結構的彎曲變形占總變形的百分率可知，結構越高處，彎曲變形越明顯；框架結構彎曲變形小，剪力墻結構彎曲變形大；框架-剪力墻結構彎曲變形處于前兩者之間。三種結構利用去除彎曲型模型計算的地震反應與多質點系剪切型模型、空間桿系模型均有差異。但去除彎曲型模型可精確的反映結構各樓層的真實剪切位移和真實剪切剛度，并且不論何種結構與結構高低，