| 【中文题名】 | 带水平加强层的框架——芯筒结构分析的高精度有限元法 |
| 【英文题名】 | The Analysis of Frame-Core Tube Structure with Strengthened Stories by High Accuracy Finite Element Method |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-7-14 |
| 【中关键词】 | 框架一芯筒结构,加强层,旋转自由度,有限元,, |
| 【英关键词】 | frame-core tube steucture,strengthened stories,rotational degree of freedom,finite element, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>结构理论、计算>结构力学>计算方法 |
| 【论文摘要】 |
本文提出了分析带水平加强层的框架—芯筒结构的一种高精度有限元法。为减小框架—芯筒结构的侧移，进行结构设计时可以在适当的层数设置水平加强层。本文对水平加强层的设计进行讨论，并对其受力特性做了一定的阐述。目前对带水平加强层的框架—芯筒结构的受力分析大多采用线弹性薄臂杆系模型来进行计算，这种方法简单，但往往需要进行各种简化，计算结果精度不足。为此，本文将采用有限元法来进行受力分析。为解决外框架梁、柱单元和剪力墙单元的连接问题，本文引入连续介质力学中有关旋转自由度的概念，在普通平面八结点单元的基础上构造带旋转自由度的平面八节点单元。此种单元和平面八结点单元具有相同的单元特征及精度。本文利用这种单元对框架—芯筒结构进行静力分析，并推导出进行动力计算时的计算公式。最后本文采用这种方法对结构进行了若干算例的计算。计算结果表明，设置加强层后能大大地减少结构侧移，而且计算结果精度满足要求，是一种高精度的计算方法。 |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
6-12 |
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1.1 引言 |
6-7 |
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1.2 带水平加强层的框架-芯筒结构的优点及其应用 |
7 |
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1.3 国内外理论与研究概况 |
7-10 |
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1.4 本文工作 |
10-12 |
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第二章 框架-芯筒结构水平加强层的设置 |
12-20 |
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2.1 引言 |
12 |
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2.2 加强层的结构形式及设计要求 |
12-15 |
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2.3 强层的数量及布置位置 |
15-16 |
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2.4 加强层的刚度选择 |
16-18 |
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2.5 构件设计构造要求 |
18-20 |
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第三章 高精度有限单元法进行静力计算 |
20-35 |
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3.1 引言 |
20 |
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3.2 基本假定 |
20-21 |
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3.3 单元刚度矩阵的推导 |
21-32 |
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3.4 等参变换 |
32-33 |
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3.5 结构位移、内力 |
33-35 |
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第四章 结构动力特性计算 |
35-42 |
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4.1 基本假定 |
35 |
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4.2 刚度矩阵和质量矩阵 |
35-37 |
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4.3 振型分解法求解运动方程 |
37-42 |
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第五章 数值算例 |
42-52 |
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结语 |
52-53 |
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参考文献 |
53-55 |
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致谢 |
55 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.120410 |
