| 【中文题名】 | 双塔连体结构振动的连续化分析方法及连接体的静、动力研究 |
| 【英文题名】 | Continuum Technique for the Vibration of Twin-Tower Connected Structures and Static, Dynamic Study on the Connecting Body |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-7-7 |
| 【中关键词】 | 双塔连体结构,连体,空腹桁架,竖向振动,Timoshenko梁,连续化方法 |
| 【英关键词】 | twin-tower-connected structures,connecting body,vierendeel truss,vertical vibration,Timoshenko beam,continuum technique,support-motion excitation,response spectrum,vertical earthquake,dynamic characteristic,dynamic response, |
| 【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>结构动力学 |
| 【论文摘要】 | 双塔连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式,它由两个高层建筑(塔楼)和连接它们的架空连体共同组成。国内外的学者对这种结构进行过许多试验和理论研究,但是这些研究大多是采用离散化的方法,并且鲜有针对连体部分的分析。本文在目前已经取得的研究成果的基础上,研究了这种结构的连续化分析方法和连接体的静力、动力特性。
本文首先对工程中常用的连接体的结构形式进行了归纳和总结,分析了它们各自的受力特性和适用条件,指出空腹桁架式是较为合理的一种连体结构形式。同时阐述了连体与塔楼之间的几种连接方式。
然后对大底盘多塔楼连体结构采用分段连续的串并联组模型,建立了结构在竖向振动下以竖向位移为未知函数的平衡微分方程组。再结合一些子结构的边界条件和连续条件,共同构成偏微分方程组的边值问题。
推导了Timoshenko固支梁两端支座在平面内运动时,所激发的梁的动力位移响应方程,然后从中求得梁端部的动内力。用这种支座激励引起的连体端部的动内力来代替静内力,将它反作用到塔楼(子结构)上,再采用前述连续化的方法,这样就得到了考虑连体振动时,任一子结构振动的平衡微分方程。这些平衡方程是在原来方程的基础上叠... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-10 |
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第一章 绪论 |
10-15 |
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§1.1 连体结构的发展 |
10 |
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§1.2 连体结构的特点 |
10-12 |
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§1.3 连体结构的研究现状 |
12-14 |
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§1.3.1 计算模型的研究 |
12-13 |
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§1.3.2 静力、动力分析 |
13 |
|
§1.3.3 结构控制 |
13-14 |
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§1.3.4 连体结构形式和连接方式的研究 |
14 |
|
§1.4 本文的主要工作 |
14-15 |
|
第二章 连体的结构形式及连接方式 |
15-30 |
|
§2.1 引言 |
15-16 |
|
§2.2 连体的结构形式及其受力特性 |
16-27 |
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§2.2.1 普通桁架式连体 |
16-17 |
|
§2.2.2 空腹桁架式连体 |
17-24 |
|
§2.2.3 悬臂式连体 |
24 |
|
§2.2.4 托梁、吊梁式连体 |
24-25 |
|
§2.2.5 连体结构形式的比较 |
25-27 |
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§2.3 连体与塔楼的连接方式 |
27-29 |
|
§2.3.1 刚性连接 |
27 |
|
§2.3.2 铰接连接 |
27-28 |
|
§2.3.3 滑动连接 |
28 |
|
§2.3.4 弹性连接 |
28-29 |
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§2.4 本章小结 |
29-30 |
|
第三章 多塔连体结构振动的连续化分析方法 |
30-48 |
|
§3.1 引言 |
30 |
|
§3.2 水平振动的连续化分析方法 |
30-34 |
|
§3.2.1 基本假定 |
30-31 |
|
§3.2.2 基本平衡微分方程 |
31-34 |
|
§3.3 竖向振动的连续化分析方法 |
34-37 |
|
§3.3.1 基本假定 |
34 |
|
§3.3.2 基本平衡微分方程 |
34-36 |
|
§3.3.3 边界条件和连续条件 |
36-37 |
|
§3.4 支座运动激励下固支梁的振动响应 |
37-44 |
|
§3.4.1 支座运动激励下固支梁的静力响应 |
37-39 |
|
§3.4.2 固支梁纵、横向自由振动 |
39-41 |
|
§3.4.3 支座纵向运动激励下固支梁的动力响应 |
41-43 |
|
§3.4.4 支座横向运动激励下固支梁的动力响应 |
43-44 |
|
§3.5 考虑连体振动的水平振动连续化分析方法 |
44-46 |
|
§3.5.1 连体端部作用力与端部位移间关系的修正 |
44-45 |
|
§3.5.2 修正的平衡微分方程 |
45-46 |
|
§3.6 考虑连体振动的竖向振动连续化分析方法 |
46 |
|
§3.7 本章小结 |
46-48 |
|
第四章 连体的竖向地震响应分析 |
48-58 |
|
§4.1 引言 |
48 |
|
§4.2 振型分解反应谱法的基本理论 |
48-50 |
|
§4.3 算例参数 |
50-51 |
|
§4.4 结构的动力特性 |
51-55 |
|
§4.5 竖向地震作用下连体的动力响应 |
55-57 |
|
§4.5.1 位移响应 |
55-56 |
|
§4.5.2 内力响应 |
56-57 |
|
§4.6 本章小结 |
57-58 |
|
第五章 双塔连体结构工程实例 |
58-70 |
|
§5.1 工程概况 |
58-59 |
|
§5.1.1 整体结构布置 |
58 |
|
§5.1.2 连体结构形式和构件的选取 |
58-59 |
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§5.2 静力验算 |
59-62 |
|
§5.2.1 荷载取值 |
59-60 |
|
§5.2.2 位移验算 |
60 |
|
§5.2.3 内力计算 |
60-62 |
|
§5.3 抗震验算 |
62-70 |
|
§5.3.1 振型分析 |
62-64 |
|
§5.3.2 X向地震作用 |
64-66 |
|
§5.3.3 Y向地震作用 |
66-67 |
|
§5.3.4 双向水平地震作用 |
67-68 |
|
§5.3.5 竖向地震作用 |
68 |
|
§5.3.6 考虑地震作用时的荷载组合 |
68-70 |
|
第六章 结论与展望 |
70-72 |
|
§6.1 本文的主要结论 |
70-71 |
|
§6.2 工作展望 |
71-72 |
|
参考文献 |
72-75 |
|
致谢 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122298 |
