高层建筑结构的动力凝聚特性解析

根据高层建筑结构的特点,将常见的框剪结构和大开洞剪力墙结构简化为平面结构体系.采用两端带刚域且考虑剪切变形的单刚杆件.在进行动力特性分析时,采用动力凝聚方法把角位移自由度缩减掉以便从总刚中求侧移刚度矩阵,从而把原来的体系转化为带有集中质量的杆件模型,然后再将侧移刚度矩阵转化成正定矩阵,利用广义JACOBI法求出频率和振型.将上述方法进行编程.最后运用有关资料上的案例进行计算,对比计算结果,其精度满足要求.本文主要介绍了动力凝聚技术在求结构自振频率和振型中的应用及其优点,以及在编程过程中对结构整体刚度矩阵分块的处理方法     

框架-剪力墙结构动力特性分析

就框剪结构的动力特性问题,采用动力凝聚方法把从属自由度缩减到便于求出侧移刚度矩阵,从而把原来的框-剪体系转化为带有集中质量的杆件模型,由广义JACOBI法求出频率和振型,然后针对算例,对一般的框-剪体系的简化作了分析,取得了很好的效果,对工程实用有较高的指导和参考意义.     

框剪悬挂结构的动力特性分析

介绍了悬挂结构特点，利用奇异函数方法建立了悬挂框剪结构的侧移刚度矩阵和动力方程．采用Matlab算法语言编程计算了悬挂框剪结构的频率和阵型，对影响框剪结构动力特性的参数(主结构的侧移刚度，分层悬挂时的悬挂位置)进行了计算和讨论．     

建立考虑节点域剪切变形的平面钢框架单元刚度矩阵

目的更精确计算平面钢框架结构在水平荷载作用下的侧移.方法以梁柱为计算单元,基于稳定函数法,在梁柱单元的角位移中计入节点域剪切变形,推导了平面钢框架杆件的单元刚度矩阵.结果采用传统的线弹性框架分析方法得到的水平侧移是不准确的,较实验结果误差为12.12%.笔者考虑了由于节点域剪切变形和二阶效应而导致的结构侧移刚度的降低,推导了单元刚度矩阵,并用MATLAB编制了平面钢框架的计算程序,计算所得的水平侧移,较实验结果误差仅为0.606%.结论采用考虑节点域剪切变形和二阶效应的平面钢框架单元刚度矩阵,所得计算结果与实验结果吻合良好,具有很高的准确度.     

变截面框架结构的抗震设计计算

在分析变截面杆件形常数和载常数微机实现方法的基础上，利用有限元行处理定位向量法形成变截面框架结构关于独立结点位移坐标的结构刚度矩阵，经静力缩聚得到关于集中质量平动动力自由度的侧向刚度矩阵，由Ｓｔｏｄｏｌａ迭代法和规范地震反应谱计算振型地震作用，进而完成结构的抗震设计计算。     

变截面框架结构的抗震设计计算

在分析变截面杆件形常数和载常数微机实现方法的基础上，利用有限元先处理定位向量法形成变截面框架结构关于独立结点位移坐标的结构刚度矩阵，经静力缩聚得到关于集中质量平动动力自由度的侧向刚度矩阵，由Ｓｔｏｄｏｌａ迭代法和规范地震反应谱计算振型地震作用，进而完成结构的抗震设计计算．     

变截面框架结构动力分析与抗震计算

在利用计算机求解变截面框架形常数的基础上 ,用有限元的直接刚度法形成变截面框架结构刚度矩阵 ,再利用静力凝聚技术得到动力矩阵。由广义JACOBI法和规范振型分解反应谱法分别求解频率、振型和地震力     

基于全量补偿算法的结构损伤识别

频率和振型是反应结构动力特性的主要模态参数,文中对损伤结构的频率和振型进行了研究。通过实测损伤结构的频率和振型,利用矩阵理论修正理论有限元模型,使之与实测损伤结构的频率和振型一致;将修正的理论有限元模型表达成单元刚度矩阵与损伤因子的线性组合,把损伤识别问题转化为组合系数的识别问题。给定损伤因子的合理取值范围,用优化方法求解损伤因子。通过对十跨桁架结构的数值仿真,仅用结构的前5阶频率和振型就能很好的识别结构的损伤,且该方法不需要对实测振型进行归一化处理,具有较强的实用性。     

平面钢框架精炼塑性铰法的改进与应用

目的 改进平面钢框架高等分析方法的精炼塑性铰法,真实有效地反映钢框架的极限承载力及有侧移框架结构的稳定情况.方法 在精炼塑性铰方法的基础上采用有侧移杆件作为计算单元,并对单元切线刚度矩阵进行修正来考虑结构的二阶效应(P-△),及有侧移杆件单元两端截面的塑性扩展.结果 采用改进后的方法的计算结果,与钢框架的经典算例及两层单跨钢框架实验的结果吻合良好.结论 钢结构的高等分析方法较真实地反映了结构在荷载作用下的内力和变形状态.得到了更精确的结果,比基于计算长度考虑构件稳定的线弹性分析的分析方法更优越.     

动能等效集中质量矩阵及在有侧移框架中应用

本文分析了杆系动力分析中通常采用的将质量总数按静力等效原则所得的集中质量矩阵有时产生较大误差的原因。按动能等效原则采用三次Hermite多项式作振型函数,引用框架静力计算中的D值法假设,导出有侧移平面框架杆单元的质量集中系数具体公式。频率计算表明,采用这种质量矩阵比静力等效法适用性广,计算精确度高。     

剪力墙抗侧移刚度变化对框架柱内力的影响

利用框架-剪力墙结构协同工作的基本微分方程,给出矩形柱框架楼层剪力与框架-剪力墙结构刚度特征值的关系,分析在高层矩形柱框架-剪力墙结构设计中,改变剪力墙的弯曲刚度对框架柱楼层剪力的影响,并通过算例分析调整剪力墙数量时柱内力(剪力和轴力)的变化情况。最后给出优化剪力墙抗侧移刚度时,可以将矩形柱的截面尺寸当作常量的结论     

框剪结构动力时程分析的精细积分法

从框剪结构的总势能出发,根据结构的并联铁摩辛柯梁模型求得框剪结构协同分析的哈密顿对偶体系,由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,然后利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,利用初值问题的精细积分法对框剪结构进行动力时程分析,并以Matlab编制相应程序。以某19层框剪结构为例,进行多遇地震作用下的动力时程分析,结果表明该结构的最大层间位移角为1/1 329,且结构没有出现明显的薄弱层,说明整个结构是处在弹性工作的状态,从而验证了该方法的可行性与可靠性。     

非对称框架—剪力墙体系动力分析的分阶连续化方法

本文将框—剪体系中的各榀抗侧力结构均简化成刚度参数沿高度分阶变化的竖向悬臂构件,导出了体系的空间刚度矩阵和质量矩阵,并建立求解体系平扭耦连振动的特征值方程。本方法的概念简单,易于编制程序,计算结果也较精确。     

框架-剪力墙结构计算机分析程序的实现

在一定条件下，框架一剪力墙结构可以简化为平面结构。对于该平面结构，通常可用近似简化法进行手算。但计算工作量极大，计算过程既繁又慢。本文推导出整体坐标下考虑剪切变形影响的杆件单元刚度矩阵，编写出框架－剪力墙结构计算机分析程序．该程序也可用于一般平面框架结构和壁式框架结构的计算。     

框架-剪力墙结构的侧向刚度分析

框架-剪力墙结构受力特征与水平荷载的分配不同于框架结构和剪力墙结构,框架与剪力墙各自承受的横向水平荷载合理分配要求必须对框架-剪力墙结构进行侧向刚度分析.本文基于框架-剪力墙之间结构侧移柔度,进行了框架-剪力墙结构侧向刚度分析,对于框架-剪力墙结构中框架与剪力墙各自承受水平荷载合理分配给出一种基于链杆内力离散化分布模式新的计算方法,其物理概念明确,计算简便,更较符合实际,可应用于平面框架-剪力墙结构情况.     

地震作用下框架-剪力墙结构动力响应研究

针对框架-剪力墙结构中框架与剪力墙相互作用下的地震响应求解问题,建立了高层框架-剪力墙结构的动力分析模型。框架结构部分对剪力墙结构部分的影响通过边界条件的引入,推导出框架-剪力墙结构的频率方程及振型正交条件,进一步对无限自由度框架-剪力墙结构的振动方程进行解耦,推导出框架-剪力墙结构的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠...     

软钢阻尼器在钢结构加层中的减震性能研究

基于框剪结构采用钢结构直接加层后,结构的整体质量、刚度、周期等都会发生较大变化,对安装有软钢阻尼器和未设软钢阻尼器的加层钢结构运用有限元软件进行动力时程分析,分析表明：软钢阻尼器可以有效降低直接加层钢结构在罕遇地震下的反应,提高了结构的整体抗侧刚度,层间位移和层间剪力有显著的减小,较好地控制了钢结构直接加层产生的鞭梢效应现象,减震效果明显.     

交错桁架结构的设计

采用PKPM系列软件和有限元程序SAP2000,分析了钢框架-剪力墙和交错桁架-剪力墙两种结构方案的抗震、抗风性能,以及在满足设计规范前提下的结构用钢量.对比设计结果显示,交错桁架-剪力墙比钢框架-剪力墙用钢量低,纵向框架结构形式对交错桁架的用钢量有一定影响,设计时宜采用剪力墙或支撑体系增强纵向框架刚度.     

框架-剪力墙结构在水平荷载作用下的弯矩迭代计算

利用框架结构中同时考虑结点转动与侧移的弯矩迭代计算方法,分析了水平荷载作用下框架-剪力墙结构的内力并计算出结构的侧移变形。本方法适用于沿房屋高度方向层间刚度相同或不相同的框架-剪力墙结构,作用有任意分布形式的水平荷载。     

混凝土空间框剪结构的抗震试验与分析

开展了3个混凝土单层空间框剪结构模型的拟静力试验,考察了它们在楼板参与作用下的破坏过程,并与弹塑性分析结果进行了对比,探讨了楼板对抗侧力构件剪力分配的影响。试验和分析结果表明：1）框架梁总体上破坏较晚且破坏程度明显小于剪力墙和框架柱;2）水平荷载作用下剪力墙附近楼板损伤较大,该处楼板钢筋承受较大拉应力;3）考虑实际楼板作用和忽略楼板作用相比,前者情况下框剪结构所能承受的最大水平荷载有所增大,同时剪力墙在所有抗侧力构件中的贡献比例也有所提高;4）具有相同横截面积和配筋的不同位置框架柱所承受的剪力总体上相差不大。