一、土-结构相互作用对高层建筑风振舒适度的影响(论文文献综述)
徐彦青[1](2020)在《基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究》文中研究指明三重摩擦摆支座在不同强度的地震作用下可以自适应地改变刚度和阻尼,因而得到广大研究人员的关注。此前三重摩擦摆支座在低层建筑和桥梁工程中已有研究和应用,鉴于高层建筑隔震需求的增长,本文对基于三重摩擦摆的高层建筑隔震以及优化设计方法开展了理论分析、试验测试和有限元分析研究。所完成的具体工作如下:(1)对三重摩擦摆支座的摩擦材料(聚四氟乙烯)进行了测试,采用双剪法得到了聚四氟乙烯在不同竖向压强和峰值剪切速度下的摩擦系数。进行了三重摩擦摆支座的力学性能测试,采用低周往复加载研究了支座的滞回性能,并利用有限元软件Open Sees对支座的滞回特性进行了数值模拟,试验结果验证了数值模型的有效性。(2)建立了三重摩擦摆高层隔震建筑的理论模型,并推导了结构各层的运动方程。分别建立了基底固结结构、三重摩擦摆隔震结构和单摩擦摆隔震结构的有限元模型,对两种隔震结构进行了频域及时域分析,研究了三重摩擦摆高层隔震结构的减震机理。以结构地震反应最小为目标,提出了评价三重摩擦摆支座隔震效果的目标函数,通过遗传算法优化了支座参数并分析了基底固结结构、三重摩擦摆隔震结构以及单摩擦摆隔震结构在各个地震作用下的动力响应。另外,采用等效线性化方法估算了三重摩擦摆高层隔震结构在各级地震动强度下的支座位移。(3)基于线性自回归模型法编制了风速和风荷载的模拟程序,并对三重摩擦摆高层隔震建筑的风振反应进行了分析。建立了顶部安装磁流变阻尼器的三重摩擦摆高层隔震建筑的理论模型,并采用多目标优化算法对模糊控制器中的隶属函数进行设计,使得结构风振响应减小的同时不降低隔震效果。为了考察多目标优化模糊控制算法的控制效果,对采用人工设计模糊控制算法和无控状态时结构在风荷载和各地震作用下的反应进行了计算,比较了三种情况下结构的风振响应及地震响应,研究了不同的控制算法对结构风振反应和地震反应的影响。(4)采用多目标优化算法对三重摩擦摆支座参数进行优化,以同时减小结构的地震和风振反应,得到了满足风振要求时隔震效果最好的支座参数,并对不同支座参数下隔震结构在各级地震动和风荷载作用下的反应进行了比较。(5)对三重摩擦摆高层隔震建筑模型进行了振动台试验,得到了结构在各地震动强度下的地震反应,分析了三重摩擦摆支座在各地震动强度下的隔震效果。试验结果表明,在高层隔震建筑中三重摩擦摆支座有良好的隔震效果,为今后三重摩擦摆在高层建筑中的应用提供了参考。另外,利用Open Sees对三重摩擦摆高层隔震结构建立了数值模型,通过与振动台试验结果进行比较,验证了模型的有效性。(6)采用可以考虑支座碰撞和提离的计算模型对结构进行增量动力分析,计算了结构在各地震动强度下的倒塌概率,并以在大震作用下结构倒塌概率小于10%为目标,利用试错法对支座的位移限值进行了设计。与不考虑支座碰撞和提离时的地震反应结果进行了比较,分别计算了采用各支座力学模型时结构的倒塌概率。
罗云[2](2020)在《不同体型超高层结构风振响应精细化分析》文中提出现阶段大量的实测表明,高层结构的动力特性与其设计阶段的理论值有较大差别,而且拟建阶段理论计算的结构风振加速度往往大于运营后实测的风振加速度,其原因可能在于计算风振响应时采用的计算模型与建筑运营时的实际状态有所不同,不能反映建筑真实的振动情况。针对此问题,本文先对中美日荷载规范、澳大利亚/新西兰规范和国际标准化协会ISO标准进行总结和对比,采用5种规范计算某方形和某矩形超高层结构的风荷载和风振加速度,并与刚性模型风洞试验结果对比。再采用有限元软件分析结构的风振加速度,研究不同精细化程度的超高层结构在不同加载方式下的风振加速度与风洞试验结果的异同,得到不同体型超高层结构计算风振响应的最佳计算模型,为城市建筑群中复杂体型的超高层结构风振响应分析及舒适度评估提供了可行的方法。本文的主要工作和成果如下:1.基于上述5种规范研究2栋不同体型超高层结构的三向风荷载、顶层加速度及计算参数,可知:中国荷载规范关于基本风压、地面粗糙度类别、风荷载体型系数、风压高度变化系数的定义及计算公式相对合理,但是中国规范的峰值因子取值比其余4种规范计算的峰值因子小;采用澳大利亚/新西兰规范和ISO标准计算超高层结构的顺风向风荷载较大,美国规范计算值明显偏小,中国和日本规范计算值居中。而且中国与日本规范计算两类体型超高层建筑的顺风向风振加速度较为吻合,美国和澳大利亚/新西兰规范计算结果远高于中国和日本规范,表明中国规范对于不同体型超高层建筑顺风向风荷载及其风振加速度的计算结果较为合理可靠,但对于横风向风荷载及其风振加速度的预测结果仍不完善,中国规范计算横风向等效风荷载的公式亟待改进。2.研究某方形和某矩形超高层结构的刚性模型风洞试验,将得到的结构内力和顶点加速度与前述规范计算值进行比较分析。可知:中、日、澳和ISO规范计算所得水平向弯矩值均要比风洞试验值大,说明了各国风规范计算超高层结构的顺风向和横风向风荷载时偏于安全;对于方形超高层结构,横风向风振响应甚至超过顺风向而成为影响结构风振响应的主要因素;但是对于矩形超高层结构,若迎风面远大于横风面,则横风向加速度与顺风向加速度差别较小;而且我国荷载规范评估超高层建筑风振响应加速度偏小,建议采用风洞试验来进行风振响应加速度的评估。3.采用ETABS有限元软件进行某方形和某矩形超高层结构的风振时程分析,将楼板简化为不同精细化程度的刚性隔板或准刚性隔板,对比质心加载或分布加载下结构的风振响应区别,并分析与风洞实验数据的异同,得到不同体型超高层结构计算风振响应的最佳计算模型。结果表明:与典型高层结构常用的刚性隔板和质心加载组合模式结果对比,对于方形有内凹的超高层结构,将楼板简化为吻合结构实际截面形状的多个刚性隔板,并采用分布式加载最合理;而对于矩形超高层结构,将楼板简化为准刚性隔板,采用质心加载比采用分布式加载计算得到的顶层加速度更加吻合实际情况。
宋青[3](2020)在《超高层建筑风振响应分析及控制方法的对比研究》文中认为超高层建筑在我国的城市建设发展中变得越来越普遍,此类建筑为风敏感性结构,风荷载成为其主要控制性荷载。沿海地区是台风多发地区,近年来超强台风对超高层建筑的安全性和舒适性的影响引起越来越多的关注,对于超高层抗风主要包括风致响应及控制等方面的问题。本文以实际工程案例为工程背景,结合刚性测压风洞试验及有限元模拟对风振响应及控制方法进行研究,本文的主要内容如下:(1)以珠海某超高层建筑为工程背景,基于刚性测压风洞试验数据采用频域方法对超高层建筑风致舒适度进行了评估,分析了阻尼比对结构响应的影响。同时将通过风洞试验获取得到的楼层风荷载数据导入有限元软件进行时程分析,将时域方法结果与风洞试验频域方法结果进行对比,验证了采用有限元软件进行风振时程分析的可行性和结果的准确性。(2)采用时域方法对带粘滞阻尼器超高层建筑风振控制性能进行评价,分析了阻尼器不同布置形式减振结果。采用随机减量技术(RDT)识别不同重现期风荷载作用下减振结构等效阻尼比,并与自由振动衰减法、能量比法结果进行对比,结果显示RDT方法简单、精度高可适用于今后风振控制等效阻尼比识别。(3)针对采用有限元软件进行风振控制分析效率过低的问题,采用基于等效阻尼比的简化分析方法进行分析,即通过采用RDT方法识别减振结构的等效阻尼比并结合简单、高效的频域方法进行风振响应计算,并对此方法的可行性进行了验证,结果显示此方法可行、结果可靠。(4)以沿海某一待建超高层风洞试验项目为工程案例,通过采用TMD系统和粘滞阻尼器这两种不同的控制方法进行风振控制研究,分析了阻尼器参数、阻尼器数量等因素对控制效果的影响,并对比研究了TMD系统和粘滞阻尼器控制效果,结果显示这两种控制方法都能够有效的降低超高层建筑顶层峰值加速度响应从而提高舒适性,采用一定数量的粘滞阻尼器能够达到TMD系统相近的控制效果。本文在研究过程所使用的方法和研究成果对超高层建筑抗风设计和减振设计研究具有一定的的参考价值。
胡佳星[4](2019)在《高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究》文中研究表明由于高层建筑具有轻质、高柔、低阻尼的特性,导致台风作用下主体结构出现水平、扭转风风致响应,影响高层建筑使用安全性和居住舒适度。19642018年登陆中国海南省的热带气旋总数接近于94个,而针对我国南海地区在台风作用下的高层建筑风特性、风致响应的研究仍然远远不够,特别是针对同一高层建筑进行多年现场实测获取不同来流方向的台风风特性及风致响应的研究更是鲜有。本文在20142018年期间对位于海口市的一栋高层建筑在台风“威马逊”、“海鸥”、“彩虹”、“莎莉嘉”和“卡努”影响下的楼顶风场特性、水平向和扭转向风致响应进行了现场实测,通过分析得到了五次台风作用下城市高空风场特性,以及结构水平、扭转向风致响应特性,研究了加速度幅值对该结构模态阻尼比和自振频率的影响规律,并基于AR模型的线性滤波法模拟了不同高度各楼层顺风向、横风向脉动风时程,通过计算得到顺风向、横风向和扭转向风致响应,探讨了模态参数取值对高层建筑风致响应的影响。通过研究,本文取得了如下具体研究成果:(1)基于五次台风影响下该楼顶风场的现场实测数据,分析了台风登陆过程中平均风和脉动风特性,主要包括湍流强度、湍流积分尺度、峰值因子、阵风因子、概率密度函数和脉动风速谱等参数,以及这些参数与平均风速和风向之间的内在关联,并对比了不同地貌类型对湍流强度、湍流积分尺度、顺横风向湍流强度比值等参数影响,揭示了阵风因子与基本时距和阵风持续时间的关系,提出了顺、横风向阵风因子和湍流强度关系预测经验公式,并探讨了台风登陆不同阶段中顺、横风向脉动风速谱特性。(2)在国内首次采用RA013转动加速度计记录到塔楼四个楼层扭转向角加速度响应,采用平动加速度计获得了不同楼层水平向加速度响应。探讨了不同楼层加速度、角加速度峰值和均方根与楼层高度和平均风速的相互关系,以及加速度和角加速度响应的频率特性与概率特性,基于目标概率法提出了台风作用下水平向加速度和扭转向角加速度峰值因子在不同保证率下的取值范围,揭示了台风登陆不同风速下高层建筑加速度自功率谱峰值变化特性。(3)对于不同风速的强台风作用下该高层建筑的模态参数进行了识别,得到与加速度幅值相关的振型、自振频率与阻尼比。结果表明风速和加速度响应与结构的自振频率有一定关联,分别提出了考虑不同风速和加速度响应的结构基本自振频率的估算公式,可为国内外高层建筑抗风设计提供参考。(4)模拟了不同楼层顺风向、横风向脉动风荷载,通过计算得到了该高层建筑顺风向、横风向和扭转向风致响应,并与实测结果进行了对比,分析了模态参数变化对结构不同楼层水平、扭转向风致响应的影响。
王辉[5](2019)在《大型乔木-框架结构风致耦合振动分析》文中研究指明随着城市化的加快及人们对绿色生态环境需求的逐步提高,虽然在国内外已有很多工程种植了大型乔木,获得了很好的环境和社会效益,但是未有关于乔木-结构系统耦合振动机理的研究,风荷载作用下(尤其在强风作用下)大型乔木对结构振动的影响研究鲜有涉及。因此结合广州白云国际机场扩建项目交通枢纽中心大型乔木绿化工程存在大型乔木-结构耦合风致振动问题,开展大型乔木-结构系统的耦合振动机理。风振作用下大型乔木与结构的荷载传递方式,把土体等效为水平和转动弹簧阻尼单元,提出大型乔木-结构的计算简化模型,并举了两个算例用MATLAB计算分析考虑SSI效应的地震动响应分析来验证土体等效弹簧阻尼单元的精确性;基于土体的等效方法及软件ABAQUS建立了单株大型乔木-树池结构三维实体有限元模型,分析大型乔木变形情况、弹簧阻尼单元响应和树池结构的内力;从单株大型乔木-树池结构模型到建立16棵大型乔木群区域整体框架结构模型,针对16棵乔木群整体框架结构分别建立了五种模型进行模态和响应分析对比,进一步对大型乔木-框架结构风致耦合振动力学响应分析。此研究成果可以为大型乔木-框架结构风致耦合分析提供合理的简化设计作为参考和技术支撑。本文开展的工作及取得的结论如下:1.土体等效成水平和转动弹簧阻尼体系,考虑SSI效应等效单自由度方法求解土与结构之间相互作用的响应,结合已验证的方法并把此方法运用于考虑SSI地震动响应分析。SSI体系基本频率的减小,振动基本周期延长,参数SSI体系的响应随上部结构刚重比的增大呈现出先增后减的趋势,随土体剪切波速的增加而减小。大型乔木-土壤-结构体系中,可以把土壤简化成弹簧阻尼体系来反应风荷载作用下的乔木和结构的荷载传递的作用。2.结合所验证的乔木树干模型,基于ABAQUS建立大型乔木-树池结构模型,并在设计风荷载作用下针对大型乔木-树池结构进行风振响应分析,探讨了土壤类别、树冠形式、树干高度、不同风速和乔木材料弹性常数比值等参数条件下树池的风振响应变化,研究表明:土壤类别由I到IV,树池结构动力响应增大;乔木在圆柱树冠形式对树池结构的动力响应要大于圆锥台,然后大于圆锥树冠形式;乔木树干高度、乔木材料弹性常数比值和风速的增加,对树池结构的响应也增大。3.从单株乔木-树池结构的风荷载作用下的振动响应分析,进一步分析16株乔木群-框架结构在风荷载作用下的整体结构的振动响应。针对实体单元大型乔木-梁壳单元框架结构ABAQUS模型(模型1);梁壳单元大型乔木-框架结构ABAQUS模型(模型2);空间杆件单元大型乔木-框架结构SAP2000模型(模型3);把乔木所受风荷载后,提取基底剪力和弯矩集中作用在第三层的框架结构上的简化模型(模型4);把大型乔木等效成SDOF,在第三层每个树池上加SDOF的框架结构模型(模型5),五种大型乔木-框架结构模型模态和响应分析对比,发现把树干简化成荷载形式的结果误差在10%左右,模型4最为合理。4.采用模型1和模型4为分析对象,分别对土壤类别、乔木树冠形式、乔木树干直径、乔木弹性常数比值和乔木阻尼比这五各参数进行探讨,研究表明:土壤类别由I到IV,整体框架结构的动力响应增大;乔木在圆柱树冠形式对整体框架结构的动力响应要大于圆锥台,然后大于圆锥树冠形式;乔木自身阻尼比的增大对整体框架结构的响应有减小作用;乔木树干直径和材料弹性常数比值的增大,对整体框架结构的响应也增大。各参数下模型1和模型4大型乔木-框架结构的位移和加速度响应误差为10%左右,说明大型乔木-框架结构进行风振耦合振动分析时,乔木对结构的作用可简化成乔木底部所受基底剪力和弯矩对结构的作用,从而可以用此方法对大型乔木-框架结构模型进行简化分析。
管夏[6](2019)在《基于性能化设计方法的某超限高层建筑结构设计》文中研究说明本文采用性能化设计方法,针对某超限高层建筑进行了结构设计,对结构设计全过程进行了阐述,并对其中的关键问题展开了探讨,主要在以下几个方面开展了工作:1.阐述了超限高层建筑和性能化设计方法的相关概念,介绍了基于性能化设计方法的超限高层建筑结构设计的研究现状和相关设计规范要点。2.从初步方案设计、结构分析、结构设计以及施工图绘制四个方面,对基于性能化设计方法的超限高层建筑结构设计一般方法进行了综述。着重对初步方案设计和结构分析方法进行了详细阐述。主要从弹塑性力学分析方法、超限高层建筑性能化设计方法以及在不同水准地震作用下的超限高层建筑结构抗震性能验算方法等三个方面,对超限报告要点进行了深入讨论。3.根据某超限高层的建筑设计要求,采用上述结构设计方法,建立了某超限高层建筑的结构模型,通过力学分析,考察了该结构模型的合理性,对该结构进行了超限判别,并根据结构的超限程度,制定了相应的性能目标。针对不同水准的地震作用,验算了该结构的性能目标,对结构的薄弱部位提出了相应的超限处理措施,在此基础上,对该超限高层建筑进行了结构设计,绘制了结构施工图。
王梓阳[7](2019)在《某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计》文中研究指明根据我国现行规范的要求,本文阐述了大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计全过程,重点讨论了设计难点及要点。本文的主要工作如下:1.按照初步方案设计、结构分析、结构设计及施工图绘制的设计流程,概述了大跨网架结构屋盖综合体育馆的结构设计方法,讨论了采用工程设计软件建立结构模型及验算结构模型合理性的方法。2.重点讨论了大跨网架屋盖的一般计算原则、结构分析方法、风荷载分析方法、稳定性分析方法(屈曲分析)及地震作用下的内力计算方法。3.根据上述方法,对某大跨网架屋盖综合体育馆进行了结构设计。根据该综合体育馆的建筑要求,建立了整体结构模型,并考察了该结构模型的合理性。在此基础上,对该综合体育馆进行了具体的结构设计,编制了结构设计总说明及结构施工图,并已通过专家审核。
徐卿[8](2019)在《基于风场实测和考虑不确定性的结构抗风性能评估》文中研究说明随着我国经济的快速增长,以超高层建筑、特高压输电线路为代表的大型工程结构纷纷建成。这些工程大多属于对风荷载敏感的结构,在复杂的自然环境下容易遭受恶劣气象条件影响,严重危及结构的安全。因此,为了保障重大工程在运营期间的安全运行,进行结构动力特性的实时评估,并在灾害来临前做到及时预警与防治,具有重大的现实意义和经济价值。为此,本文以现场实测技术为基础,结合数值模拟、理论分析等多种技术手段,在高层建筑和特高压输电线路的风场特性、动力参数识别、可靠度评估预警等方面开展了以下工作:1.实测强风风场湍流特性分析:针对我国东南沿海丘陵地带开展了输电塔线风场实测,利用实测风速记录分析了台风场和非台风场的平稳性和高斯性。结合平稳性检验法提出了自适应的非平稳风速处理模型,将S变换应用于非平稳风速的演化谱估计,采用非高斯峰值因子理论提供了考虑风速非高斯特性的阵风因子计算方法。基于以上方法,研究对比了实测强风风场的湍流特性,演化谱特性和阵风因子等风场特性。2.基于WRF的混合神经网络台风过程短期风速预测:在数值天气预报模式WRF的基础上,结合数据分解技术及神经网络模型,拓展得到了基于WRF的数据分解型混合神经网络预测方法。以实测台风风速为目标,从小波分解、集合经验模态分解等两类分解方法和BP、Elman、GRNN、ANFIS等4种神经网络模型中进行评估比选,优选出最佳的混合神经网络短期预测模型。在此基础上,利用优选的最佳短期预测方案,进一步实现了台风过程极值风速的预测。3.结构模态参数识别方法及其改进:针对快速贝叶斯FFT方法,随机减量法,随机子空间法等几类常规结构模态参数识别方法进行改进。假定风荷载谱在一定频率带内近似满足指数形式,提出一种适用于风荷载激励的改进快速贝叶斯FFT识别方法。引入Gabor变换,得到两类能够针对时变系统的贝叶斯模态识别方法,快速贝叶斯Gabor变换法和贝叶斯演化谱密度法。利用多元经验模态分解方法(MEMD),提出基于MEMD的多维信号模态参数识别方法。通过不同数值算例,验证了改进方法能够在各自适用范围内提高原识别方法的稳定性与精度。4.实测高层建筑及输电塔线结构模态参数识别:利用现场实测系统获得了香港K11大楼,广州塔,舟山某输电塔线等三类结构在不同荷载激励下的动力响应。基于现场实测响应,识别了三种结构在风荷载、地震荷载和环境噪声等不同激励下的模态参数及动力特性变化。随后根据环境激励和风荷载作用下的模态参数识别结果,进一步研究了广州塔和输电线路的气动阻尼特性。5.考虑不确定性的高层建筑风振可靠度分析:以现场实测数据为基础,开展了台风作用下三维风场模拟和风振反演分析,验证风振分析流程的可靠性。在结构可靠度计算中考虑结构参数与风荷载的不确定性,通过Monte Carlo模拟的方法,抽样得到年最大风速与结构参数的样本,并开展风振时程分析,评估高层建筑实际运行阶段结构的风振可靠度。考虑不同人群对振动的敏感性差异,引入模糊理论来表征舒适度限值的不确定性,建立能够同时考虑结构响应与舒适度限值不确定性的结构舒适度综合评价体系。6.基于贝叶斯定理的输电线路风灾易损性更新:利用输电线路实测风场和风致响应数据,结合贝叶斯有限元模型修正、模态参数识别、风场多尺度模拟等技术提出一套输电线路风灾易损性更新框架。以实测舟山输电线路为例,开展了两次台风下的风振易损性更新分析,得到了实测线路在两次超强台风后的易损性曲线,并分析了实际运行阶段与设计阶段输电线路的风致动力性能差异。基于该风偏易损性分析框架,研究了脉动风速谱和温度对输电线路风偏易损性的影响。
刘兴龙[9](2018)在《考虑SSI效应的特高压输电塔线体系风振响应研究》文中研究说明高压输电塔是重要的生命线工程,属于高耸轻柔结构,对风荷载比较敏感,在输电塔的设计中风荷载往往起控制作用。以往的分析设计通常按基础固支来处理,然而多数情况下地基并不是刚性的,按基础固支计算的结果可能与实际不符。为了考虑弹性地基对输电塔风振响应的影响,本文对考虑SSI效应的输电塔线体系进行了一系列研究,主要研究内容包括以下几部分:(1)通过ANSYS有限元软件建立输电塔-线-基础-地基整体有限元模型,并进行了模态分析以及风振响应时程分析。分析表明:考虑塔线耦联作用以及地基基础的影响后输电塔各阶频率均有不同程度的降低。考虑SSI效应后,软土地基上采用独立基础的塔线体系塔顶位移响应最大值与均方根值均增大6%以上,塔顶加速度响应减小幅度较小,塔脚支反力峰值均减小,塔底主杆轴力峰值均增大。当地基土为中软土或硬土时考虑SSI效应后塔顶位移及加速度响应变化均不明显,SSI效应可以忽略。基础形式由独立基础改为桩基后,塔顶位移响应增大,塔顶加速度响应减小,塔脚上拔力峰值减小,塔底主要杆件轴力峰值减小。(2)输电塔-线-基础-地基整体有限元模型能够真实模拟土与结构相互作用,但需耗费巨大的计算资源。建立了能够考虑SSI效应的输电塔线体系风振响应分析的两种简化模型,一种是基于ANSYS的简化模型一,将地基土用一系列COMBIN14弹簧单元等效,均匀分布于基础周围;另一种是基于MATLAB的简化模型二,输电线简化为垂链模型,输电塔简化为集中质量模型,地基基础采用S-R模型。采用两种简化模型进行风振响应分析并与整体有限元模型的响应结果做比较分析。分析表明:对于塔线体系,简化模型一的塔顶位移及加速度响应均具有较高的精度,迎风面塔脚的上拔力及塔底主杆轴力峰值误差在10%左右,背风面相应的响应值精度较高;简化模型二的塔顶位移响应误差在10%以内,塔顶加速度响应误差在20%以内。两种简化模型在保证计算精度的同时大大提高了计算效率。(3)基于提出的简化模型二,对考虑SSI效应的输电塔线体系风振响应进行了参数分析,分析了考虑SSI效应的输电塔线体系的风振响应与地基土的剪切波速、基础尺寸、塔脚间距、输电塔档距、风荷载大小、塔体刚度之间的关系。分析表明:随着剪切波速的增大,塔顶位移响应逐渐减小、加速度响应逐渐增大。随着塔体刚度的增大,塔顶位移响应随之减小,但SSI效应的影响趋大,塔顶加速度响应总体趋势是减小。
韦庆[10](2017)在《考虑土—结构相互作用的高层建筑在风荷载作用下的内力分析研究》文中提出本论文运用了有限元单元法来研究土-结构相互作用对高层建筑风振内力响应的影响,主要研究内容包括:(1)上部结构的顺风向风荷载:考虑到对于外形规则的高层框架结构,主要考虑顺风向风荷载对其的响应。本文在研究了自然风对高层建筑的动力特性之后,运用线性滤波法模拟出脉动风荷载,并合成出顺风向风荷载。(2)运用有限单元法建立有限元分析模型:以有限单元法中的中心差分法为原理,通过ABAQUS有限元软件模拟出具有大刚度箱形基础的高层框架结构。(3)分析高层建筑受风荷载作用下的内力响应:利用ABAQUS中的动力隐式计算方法对模型进行计算。对是否考虑土-结构相互作用的高层建筑的内力响应进行对比分析,并考虑不同结构高度与不同土体条件下对其的影响。本文研究成果可为高层建筑的抗风设计更加切合实际工况提供重要的理论依据和现实意义。
二、土-结构相互作用对高层建筑风振舒适度的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土-结构相互作用对高层建筑风振舒适度的影响(论文提纲范文)
(1)基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外相关领域的研究发展和现状 |
1.2.1 摩擦摆支座隔震体系的研究现状 |
1.2.2 高层隔震建筑体系的研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
参考文献 |
第2章 三重摩擦摆支座的构造及力学性能测试 |
2.1 三重摩擦摆支座的理论模型 |
2.1.1 三重摩擦摆支座的构造与工作原理 |
2.1.2 三重摩擦摆支座的力学模型 |
2.2 三重摩擦摆支座摩擦材料的摩擦系数测试 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试验参数和加载制度的设计 |
2.2.3 试验结果和分析 |
2.3 三重摩擦摆支座的滞回性能试验研究 |
2.3.1 试件设计 |
2.3.2 试验参数和加载制度 |
2.3.3 试验结果和分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 三重摩擦摆高层隔震建筑的地震反应分析 |
3.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的减震机理 |
3.1.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的运动方程 |
3.1.2 原型结构 |
3.1.3 频域及时域分析 |
3.2 三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
3.2.1 地震波的选择及调整 |
3.2.2 三重摩擦摆支座参数的优化 |
3.2.3 三重摩擦摆高层隔震结构的支座位移、等效自振周期和等效阻尼比 |
3.3 三种结构的地震反应比较 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制研究 |
4.1 三重摩擦摆高层隔震建筑的风振反应 |
4.1.1 风速以及风荷载的模拟 |
4.1.2 结构风振响应 |
4.2 三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制 |
4.2.1 半主动控制系统的理论模型 |
4.2.2 多目标优化模糊控制算法 |
4.2.3 人工设计模糊控制算法 |
4.2.4 采用不同控制算法时的结构响应 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第5章 地震与风荷载作用下三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
5.1 结构在风荷载或地震单一作用下的优化设计 |
5.1.1 考虑各级地震动发生概率的地震反应评价函数 |
5.1.2 风振反应评价函数 |
5.1.3 地震或风荷载单一作用下的支座优化结果 |
5.2 地震和风荷载同时作用下的结构优化设计 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第6章 三重摩擦摆高层隔震建筑模型的振动台试验研究 |
6.1 试验概况 |
6.2 三重摩擦摆高层隔震建筑模型振动台试验 |
6.2.1 试验地震波的选取 |
6.2.2 试验加载制度 |
6.2.3 测点布置 |
6.3 非隔震试验模型的振动台试验 |
6.4 试验结果与分析 |
6.4.1 结构动力特性 |
6.4.2 加速度响应 |
6.4.3 层间位移角 |
6.4.4 支座位移 |
6.5 试验结果与数值模拟结果的对比 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第7章 三重摩擦摆高层隔震建筑的倒塌概率评估 |
7.1 基于增量动力分析方法的结构倒塌概率评估 |
7.2 结构倒塌概率计算 |
7.2.1 支座参数设计 |
7.2.2 数值结果分析 |
7.3 基于两种支座力学模型的结构倒塌概率评估 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第8章 总结与展望 |
8.1 研究总结 |
(1)三重摩擦摆支座的力学性能测试 |
(2)三重摩擦摆高层隔震建筑的地震反应分析 |
(3)三重摩擦摆高层隔震建筑的半主动控制研究 |
(4)地震荷载和风荷载同时作用下三重摩擦摆高层隔震建筑的优化设计 |
(5)三重摩擦摆高层隔震建筑的振动台试验研究 |
(6)三重摩擦摆高层隔震建筑的倒塌概率评估 |
8.2 研究展望 |
作者在攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
致谢 |
(2)不同体型超高层结构风振响应精细化分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 结构舒适度研究 |
1.3 结构风振响应研究方法 |
1.3.1 规范经验计算方法 |
1.3.2 风洞试验方法 |
1.3.3 软件模拟分析法 |
1.4 本文研究内容及意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
第二章 多国风荷载规范中风振响应对比研究 |
2.1 主要参数对比 |
2.1.1 风速和风压 |
2.1.2 风压高度变化系数 |
2.1.3 体型系数 |
2.1.4 湍流强度和湍流尺度 |
2.1.5 背景因子和共振因子 |
2.1.6 风振系数和峰值因子 |
2.2 超高层建筑概况与动力特性 |
2.2.1 工程1 |
2.2.2 工程2 |
2.3 结构风荷载对比研究 |
2.3.1 计算参数 |
2.3.2 顺风向风荷载 |
2.3.3 横风向风荷载 |
2.3.4 扭转向风荷载 |
2.4 风振加速度对比研究 |
2.4.1 顺风向加速度 |
2.4.2 横风向加速度 |
2.5 本章小结 |
第三章 高层建筑风洞试验与规范计算对比研究 |
3.1 风洞试验 |
3.1.1 工程1风洞试验 |
3.1.2 工程2风洞试验 |
3.2 风洞试验与规范计算风荷载对比研究 |
3.2.1 风荷载对比 |
3.2.2 底部剪力和底部弯矩对比 |
3.3 风洞试验与规范计算加速度对比研究 |
3.3.1工程1 |
3.3.2工程2 |
3.4 本章小结 |
第四章 高层建筑风振响应精细化研究 |
4.1 风荷载数据处理 |
4.2 模型处理 |
4.3 工程1 |
4.3.1 工况设置 |
4.3.2 风振时程结果分析 |
4.3.3 软件模拟与风洞对比 |
4.4 工程2 |
4.4.1 工况设置 |
4.4.2 风振时程结果分析 |
4.4.3 软件模拟与风洞对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 主要结论 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文及申请专利情况 |
致谢 |
(3)超高层建筑风振响应分析及控制方法的对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 风特性 |
1.2.1 平均风 |
1.2.2 脉动风 |
1.3 结构抗风研究方法 |
1.3.1 风洞试验 |
1.3.2 现场实测 |
1.3.3 数值模拟 |
1.4 超高层建筑抗风研究现状 |
1.4.1 风振响应研究现状 |
1.4.2 风振控制研究现状 |
1.4.3 粘滞阻尼器研究现状 |
1.5 存在的一些问题 |
1.6 本文主要工作 |
第二章 基于风洞试验的风振响应频域分析 |
2.1 引言 |
2.2 风洞试验简介 |
2.2.1 试验设备 |
2.2.2 试验模型 |
2.2.3 试验风场模拟 |
2.2.4 试验工况及参数设置 |
2.3 频域分析方法 |
2.3.1 CQC方法 |
2.3.2 谐波激励法(HEM) |
2.4 频域分析结果 |
2.4.1 顶层峰值加速度响应 |
2.4.2 顶层位移响应 |
2.5 阻尼比对结构响应的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于风洞试验的风振响应时程分析 |
3.1 引言 |
3.2 时域分析方法 |
3.2.1 直接积分法 |
3.2.2 FNA法 |
3.3 结构模型及动力特性 |
3.3.1 结构模型 |
3.3.2 动力特性 |
3.4 基于风洞试验的风荷载时程 |
3.4.1 风压时程数据转换 |
3.4.2 风荷载时程数据加载 |
3.5 时程分析结果 |
3.6 时域方法与频域方法的结果对比 |
3.7 本章小结 |
第四章 带粘滞阻尼器超高层建筑风振控制性能评价策略 |
4.1 引言 |
4.2 粘滞阻尼器基本理论 |
4.3 不同布置形式及参数分析 |
4.3.1 阻尼器方案布置 |
4.3.2 阻尼器参数分析 |
4.4 不同布置形式减振结果分析 |
4.4.1 动力特性 |
4.4.2 顶层峰值加速度 |
4.4.3 楼层位移及层间位移角 |
4.5 风振作用下等效阻尼比计算方法对比 |
4.5.1 等效阻尼比计算方法 |
4.5.2 结果分析 |
4.6 基于等效阻尼比的评价方法及简化分析方法 |
4.7 本章小结 |
第五章 粘滞阻尼器与TMD系统风振控制效果对比 |
5.1 引言 |
5.2 工程及风洞试验概况 |
5.3 TMD系统控制方法及结果 |
5.3.1 TMD风振控制计算方法 |
5.3.2 TMD参数分析 |
5.3.3 减振结果 |
5.4 粘滞阻尼器控制方法及结果 |
5.4.1 粘滞阻尼器布置及参数 |
5.4.2 减振结果 |
5.5 两种控制方法效果对比 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 高层建筑抗风现场实测研究综述 |
1.2.1 国外高层建筑风特性和风致响应现场实测的现状 |
1.2.2 国内高层建筑风特性和动力响应现场实测的现状 |
1.2.3 高层建筑现场实测与模态参数识别的研究现状 |
1.2.4 高层建筑扭转向抗风现场实测现状 |
1.2.5 台风作用下高层建筑抗风现场实测研究存在的不足 |
1.3 本文的主要工作 |
1.3.1 研究思路和主要创新点 |
1.3.2 本文的主要内容 |
第2章 高层建筑抗风实测概况 |
2.1 引言 |
2.2 实测高层建筑与周边地貌概况 |
2.3 实测高层建筑概况 |
2.4 台风现场实测系统 |
2.4.1 台风监测系统的构成 |
2.4.2 风速仪 |
2.4.3 水平向加速度测量 |
2.4.4 扭转向加速度测量 |
2.5 实测台风概况 |
2.5.1 台风“威马逊” |
2.5.2 台风“海鸥” |
2.5.3 台风“彩虹” |
2.5.4 台风“莎莉嘉” |
2.5.5 台风“卡努” |
2.6 本章小结 |
第3章 高层建筑顶部风特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 风特性理论基础 |
3.2.1 平均风速特性 |
3.2.2 脉动风速特性 |
3.3 高层建筑顶部的台风风特性实测结果 |
3.3.1 风速和风向时程 |
3.3.2 平均风速和风向角 |
3.3.3 湍流强度 |
3.3.4 湍流积分尺度 |
3.3.5 阵风因子 |
3.3.6 脉动风功率谱密度函数 |
3.4 实测台风脉动风速的概率密度特性 |
3.5 本章小结 |
第4章 高层建筑的水平向风致响应实测研究 |
4.1 引言 |
4.2 水平向加速度响应时程 |
4.3 水平向加速度响应幅值与平均风速关系 |
4.4 水平向加速度概率密度统计 |
4.5 水平向加速度峰值因子统计 |
4.6 水平向加速度响应频域特性分析 |
4.7 基于加速度响应的居住者舒适度评估 |
4.8 本章小结 |
第5章 高层建筑的扭转向风致响应实测研究 |
5.1 引言 |
5.2 扭转向角加速度响应时程 |
5.3 扭转向角加速度响应幅值与平均风速关系 |
5.4 扭转向角加速度概率密度特性 |
5.5 扭转向加速度峰值因子统计 |
5.6 扭转向角加速度响应频域特性分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 高层建筑的模态参数识别方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 高层建筑运动方程建立 |
6.2.1 高层建筑水平方向振动方程 |
6.2.2 高层建筑平扭耦合振动方程 |
6.3 半功率带宽法 |
6.3.1 半功率带宽法原理 |
6.3.2 半功率带宽法在高层建筑模态参数识别中应用 |
6.4 改进后随机减量法(IRDT) |
6.4.1 RDT原理 |
6.4.2 IRDT原理 |
6.4.3 IRDT法在高层建筑模态参数识别中应用 |
6.5 NExT-ERA |
6.5.1 NExT原理 |
6.5.2 NExT-ERA原理 |
6.5.3 NExT-ERA在高层建筑模态参数识别中的应用 |
6.6 随机子空间法(SSI) |
6.6.1 SSI原理 |
6.6.2 SSI在高层建筑模态参数识别中应用 |
6.7 小结 |
第7章 台风作用下高层建筑水平、扭转向模态参数实测分析 |
7.1 引言 |
7.2 环境激励下高层建筑水平、扭转向模态参数识别结果 |
7.3 高层建筑有限元模型与实测模态参数对比 |
7.4 台风登陆不同阶段高层建筑模态参数特性 |
7.4.1 X、Y、扭转向分析样本筛选 |
7.4.2 台风不同登陆风速下水平、扭转向模态频率对比 |
7.4.3 台风不同登陆风速下模态频率估算经验公式 |
7.4.4 台风不同登陆风速下水平、扭转向模态阻尼比对比 |
7.5 与幅值相关的模态频率和阻尼比特性 |
7.5.1 与幅值相关的模态频率 |
7.5.2 与幅值相关的高层建筑结构基本自振周期预测公式 |
7.5.3 与幅值相关的模态阻尼比 |
7.6 小结 |
第8章 高层建筑水平、扭转向风致响应数值计算分析 |
8.1 引言 |
8.2 高层建筑水平、扭转向风致风振计算方法 |
8.2.1 高层建筑风振计算时域法 |
8.2.2 高层建筑风振计算频域法 |
8.3 高层建筑楼层水平、扭转向动力参数取值 |
8.4 高层建筑顺风向、横风向脉动风速数值模拟 |
8.4.1 AR模型的线性滤波法 |
8.4.2 顺风向脉动风模拟结果 |
8.4.3 横风向脉动风模拟结果 |
8.5 高层建筑顺风向风致响应计算对比 |
8.6 高层建筑横风向风致响应计算对比 |
8.7 高层建筑扭转向风致响应计算对比 |
8.8 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
附录 B(攻读博士学位期间所参与的科研项目) |
(5)大型乔木-框架结构风致耦合振动分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 SSI效应研究历史和发展 |
1.3 乔木风振力学机理研究现状 |
1.3.1 乔木模型 |
1.3.2 乔木风振 |
1.4 现阶段乔木类屋顶绿化建筑存在的问题 |
1.5 本课题主要研究内容与意义 |
第二章 考虑SSI效应的等效单自由度体系验证 |
2.1 引言 |
2.2 等效单自由度体系 |
2.2.1 不考虑SSI效应的等效单自由度体系 |
2.2.2 考虑SSI效应的等效单自由度体系 |
2.2.3 修正的水平地震影响系数 |
2.3 矩形基础的近似动力刚度 |
2.4 等效SDOF线弹性体系的精确性验证 |
2.5 SSI体系等效SDOF体系的影响参数 |
2.5.1 上部结构刚重比的影响分析 |
2.5.2 不同场地土剪切波速的影响分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 单株乔木-树池结构风振耦合分析 |
3.1 ABAQUS简介 |
3.2 乔木材料本构 |
3.3 钢筋混凝土本构关系 |
3.4 树干建模方式验证 |
3.4.1 建模方式概述 |
3.4.1.1 单元类型选取 |
3.4.1.2 弹簧阻尼单元参数设置 |
3.4.1.3 模型建立 |
3.4.2 模型验证 |
3.5 单株乔木-树池结构模型建立 |
3.5.1 树冠风荷载时程模拟 |
3.5.1.1 树冠迎风面积与风荷载作用点 |
3.5.1.2 风荷载时程模拟 |
3.5.2 网格尺寸选取 |
3.5.3 大型乔木模型 |
3.5.4 乔木-树池结构模型 |
3.6 参数影响分析 |
3.6.1 土壤类别及树冠形式 |
3.6.1.1 树干侧向位移和加速度 |
3.6.1.2 应力云图 |
3.6.1.3 弹簧阻尼单元响应 |
3.6.1.4 树池结构截面内力 |
3.6.2 树干高度 |
3.6.2.1 树干侧向位移和加速度 |
3.6.2.2 应力云图 |
3.6.2.3 弹簧阻尼单元响应 |
3.6.2.4 树池结构截面内力 |
3.6.3 不同风速 |
3.6.3.1 树干侧向位移和加速度 |
3.6.3.2 应力云图 |
3.6.3.3 弹簧阻尼单元响应 |
3.6.3.4 树池结构截面内力 |
3.6.4 材料弹性常数比值 |
3.6.4.1 树干侧向位移和加速度 |
3.6.4.2 应力云图 |
3.6.4.3 弹簧阻尼单元响应 |
3.6.4.4 树池结构截面内力 |
3.7 本章小节 |
第四章 大型乔木-框架结构风振耦合分析 |
4.1 材料本构 |
4.2 单元选取 |
4.3 大型乔木等效SDOF |
4.4 大型乔木-土壤阻尼比的定义 |
4.5 大型乔木-框架结构整体模型建立 |
4.5.1 五种整体模型建立 |
4.5.2 风荷载输入 |
4.5.3 五种模型结果对比 |
4.5.3.1 模态分析 |
4.5.3.2 位移加速度响应对比 |
4.6 分析工况的设置 |
4.7 各个参数对两种乔木-框架结构模型的影响规律及对比 |
4.7.1 土壤类别和树冠形式对框架结构动力响应的影响规律及对比 |
4.7.2 乔木阻尼比对框架结构动力响应的影响规律及对比 |
4.7.3 树干直径对框架结构动力响应的影响规律及对比 |
4.7.4 乔木弹性常数比值对框架结构动力响应的影响规律及对比 |
4.8 本章小节 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
(6)基于性能化设计方法的某超限高层建筑结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超限高层建筑概述 |
1.3 性能化设计方法概述 |
1.4 基于性能化设计方法的超限高层建筑结构设计的研究现状及设计要点 |
1.4.1 基于性能化设计方法的超限高层建筑结构设计研究现状 |
1.4.2 我国超限审查工作的发展 |
1.4.3 超限高层建筑结构设计规范要点 |
1.5 本文主要工作内容和技术路线 |
1.5.1 本文主要工作内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 基于性能化设计方法的超限高层建筑结构设计方法讨论 |
2.1 超限高层建筑结构设计流程 |
2.2 高层建筑结构初步方案设计 |
2.2.1 结构选型 |
2.2.2 结构布置 |
2.2.3 构件尺寸估算 |
2.2.4 计算机建模 |
2.3 高层建筑的结构分析 |
2.3.1 结构的力学模型 |
2.3.2 结构分析方法 |
2.3.3 超限判别与结构合理性判断 |
2.3.4 性能化目标的确定及验算 |
2.4 超限高层建筑结构设计 |
2.4.1 概率极限状态设计法 |
2.4.2 结构构件设计 |
2.5 结构设计成果 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于性能化设计方法的超限高层建筑结构分析——超限报告要点 |
3.1 超限高层建筑工程的审查及内容 |
3.2 动力弹塑性分析方法 |
3.2.1 动力弹塑性分析方法力学模型 |
3.2.2 动力弹塑性分析方法恢复力模型 |
3.2.3 动力弹塑性分析方法动力方程建立 |
3.2.4 动力弹塑性分析方法动力方程求解 |
3.2.5 动力弹塑性分析方法地震波选用要点 |
3.3 超限高层建筑性能化设计方法 |
3.3.1 超限高层建筑性能化设计方法要点 |
3.3.2 超限高层建筑性能水准 |
3.3.3 超限高层建筑性能目标 |
3.3.4 超限高层建筑性能目标验算 |
3.3.5 超限高层建筑性能目标选用相关建议 |
3.4 超限高层建筑结构在不同水准地震作用下的抗震性能验算 |
3.4.1 超限高层建筑结构在多遇地震作用下的抗震性能验算 |
3.4.2 超限高层建筑结构在设防地震作用下的抗震性能验算 |
3.4.3 超限高层建筑结构在罕遇地震作用下的抗震性能验算 |
3.4.4 结构专项分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于性能化设计方法的某超限工程实例结构设计 |
4.1 某超限高层建筑结构设计条件 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 建筑图纸 |
4.1.3 主要设计参数 |
4.1.4 材料选用 |
4.1.5 荷载取值 |
4.1.6 结构设计使用年限及安全等级 |
4.2 某超限高层建筑结构初步方案设计 |
4.2.1 某超限高层建筑竖向承重结构 |
4.2.2 某超限高层建筑水平承重结构 |
4.2.3 某超限高层建筑计算机建模 |
4.3 某超限高层建筑结构分析 |
4.3.1 超限判别与性能目标确定 |
4.3.2 多遇地震作用下振型分解反应谱分析 |
4.3.3 多遇地震作用下弹性时程分析 |
4.3.4 设防地震作用下结构抗震性能验算 |
4.3.5 罕遇地震作用下结构抗震性能验算 |
4.3.6 罕遇地震作用下动力弹塑性分析 |
4.3.7 楼板详细分析 |
4.3.8 风振舒适度计算 |
4.3.9 超限处理的主要措施 |
4.4 某超限高层建筑结构设计 |
4.5 结构设计成果 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件:某商业综合体建筑结构设计说明书 |
(7)某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.2 大跨空间网格结构综合体育馆的结构特点 |
1.2.1 大跨空间网格结构综合体育馆中常见竖向承重结构的结构特点 |
1.2.2 大跨空间网格结构综合体育馆中常见水平承重结构的结构特点 |
1.3 大跨网架屋盖的研究现状 |
1.3.1 大跨网架屋盖的发展历程与工程应用 |
1.3.2 大跨网架屋盖结构设计方法的研究进展 |
1.3.3 大跨网架屋盖设计规范的发展概况 |
1.4 本文研究的主要内容及技术路线 |
1.4.1 本文研究的主要内容 |
1.4.2 本文技术路线 |
第2章 大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计方法 |
2.1 大跨网架屋盖综合体育馆的初步方案设计 |
2.1.1 竖向承重结构的初步方案设计 |
2.1.2 水平承重结构(屋盖)的初步方案设计 |
2.1.3 底部承重结构(基础)的初步方案设计 |
2.1.4 结构不规则性的判别方法 |
2.1.5 计算机建模与计算参数的选取 |
2.2 大跨网架屋盖综合体育馆的结构分析方法 |
2.2.1 结构分析方法概述 |
2.2.2 结构合理性判别 |
2.3 大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计 |
2.3.1 概率极限状态设计法 |
2.3.2 竖向承重结构的结构设计 |
2.3.3 大跨网架屋盖的结构设计 |
2.3.4 底部承重结构的设计 |
2.4 设计成果提交 |
2.5 本章小结 |
第3章 大跨网架屋盖的结构分析方法 |
3.1 大跨网架屋盖的计算原则及结构分析方法概述 |
3.1.1 大跨网架屋盖的一般计算原则与基本假定 |
3.1.2 大跨网架屋盖最大挠度容许值的限值规定 |
3.1.3 大跨网架屋盖的各类计算模型 |
3.1.4 大跨网架屋盖的分析方法 |
3.2 大跨网架屋盖在竖向荷载及温度作用下的分析 |
3.2.1 大跨网架屋盖的永久荷载 |
3.2.2 大跨网架屋盖的其他竖向荷载 |
3.2.3 温度作用 |
3.3 大跨网架屋盖的风荷载分析方法—风洞试验 |
3.3.1 对大跨网架屋盖进行风洞试验的方法与注意事项 |
3.3.2 风洞试验的结果 |
3.4 大跨网架屋盖在地震作用下的分析方法 |
3.4.1 大跨网架屋盖在地震作用下的主要计算规定 |
3.4.2 大跨网架屋盖在地震作用下的分析方法 |
3.5 大跨网架屋盖的稳定性分析方法—屈曲分析 |
3.5.1 结构失稳 |
3.5.2 屈曲分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 工程实例—某大跨网架屋盖综合体育馆的结构设计 |
4.1 某大跨网架屋盖综合体育馆的工程背景 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 设计依据 |
4.1.3 主要建筑图纸 |
4.1.4 本工程设计所采用的计算程序 |
4.2 水平承重结构的结构设计 |
4.2.1 大跨网架屋盖的结构选型 |
4.2.2 大跨网架屋盖的结构布置 |
4.2.3 大跨网架屋盖的构件截面尺寸 |
4.2.4 大跨网架屋盖的结构分析 |
4.2.5 大跨网架屋盖的稳定性分析 |
4.2.6 设计环节相关问题探讨 |
4.3 整体结构的初步方案设计 |
4.3.1 竖向承重结构的结构平面布置 |
4.3.2 竖向承重结构的构件选型与布置 |
4.3.3 工程难点问题的解决—结构超长但未设缝的解决方案 |
4.3.4 整体结构建模 |
4.4. 材料参数的选取 |
4.4.1 钢筋 |
4.4.2 混凝土 |
4.5 整体结构的设计荷载作用 |
4.5.1 楼、屋面荷载 |
4.5.2 雪荷载 |
4.5.3 地震作用 |
4.5.4 风荷载 |
4.6 整体结构的结构分析 |
4.6.1 整体结构的弹性反应谱分析 |
4.6.2 整体结构的弹性时程分析 |
4.7 整体结构的结构设计 |
4.7.1 竖向承重结构的结构设计 |
4.7.2 水平承重结构的结构设计 |
4.8 设计成果的体现 |
4.8.1 结构设计说明书 |
4.8.2 结构施工图 |
4.9 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 建筑施工图 |
附录B 结构施工图 |
附件:某大跨网架屋盖综合体育馆建筑结构设计说明书 |
(8)基于风场实测和考虑不确定性的结构抗风性能评估(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 基于现场实测的风场特性研究 |
1.2.2 实际风速场短期预测研究 |
1.2.3 环境激励下结构模态参数识别 |
1.2.4 高层建筑和输电塔线现场实测研究 |
1.3 全文安排 |
第二章 沿海丘陵地区实测强风风场特性分析 |
2.1 实测风场数据简介 |
2.1.1 风速实测系统 |
2.1.2 数据预处理 |
2.1.3 强风记录分类汇总 |
2.1.4 台风与非台风场湍流特性对比 |
2.2 风速平稳性分析 |
2.2.1 平稳性分析方法 |
2.2.2 平稳性检验的影响因素分析 |
2.2.3 非平稳风速模型 |
2.3 脉动风速演化谱特性估计 |
2.3.1 估计方法介绍 |
2.3.2 实测典型非平稳风速演化谱对比 |
2.3.3 基于演化谱的特性估计 |
2.4 非高斯阵风因子 |
2.4.1 风场非高斯特性 |
2.4.2 非高斯阵风因子计算方法 |
2.4.3 实测阵风因子曲线 |
2.5 结论 |
第三章 基于WRF的混合神经网络台风过程风速预测 |
3.1 预测方法介绍 |
3.1.1 神经网络方法 |
3.1.2 基于WRF的数据分解型混合神经网络预测 |
3.2 WRF计算 |
3.2.1 WRF参数设置 |
3.2.2 WRF计算结果 |
3.3 基于WRF的数据分解型混合神经网络预测 |
3.3.1 单独神经网络方法预测 |
3.3.2 经验模态分解混合预测 |
3.3.3 小波分解混合预测 |
3.3.4 预测精度对比 |
3.4 极值风速预测 |
3.5 结论 |
第四章 结构模态参数识别方法及其改进 |
4.1 Hilbert-Huang变换结合多阈值随机减量法 |
4.2 风荷载激励下的改进FBFFT法 |
4.2.1 方法简介 |
4.2.2 不同谱参数b识别结果 |
4.2.3 不同噪声强度识别结果 |
4.3 基于Gabor变换的贝叶斯识别 |
4.3.1 方法简介 |
4.3.2 三角函数数值算例 |
4.3.3 单自由度时变系统算例 |
4.4 基于MEMD多维数据识别 |
4.4.1 多维经验模态分解 |
4.4.2 数值案例 |
4.5 结论 |
附录A: 改进FBFFT法模态参数的后验不确定性计算 |
第五章 实测高层建筑及输电塔线结构模态参数识别 |
5.1 实测项目介绍 |
5.1.1 香港K11大楼 |
5.1.2 广州塔 |
5.1.3 输电塔线 |
5.2 不同激励作用下的模态参数识别 |
5.2.1 K11大楼 |
5.2.2 广州塔 |
5.2.3 输电线路 |
5.3 结构时变动力参数识别 |
5.3.1 加速度响应时频分析 |
5.3.2 时变动力参数识别结果 |
5.4 气动阻尼 |
5.4.1 气动阻尼计算方法 |
5.4.2 高层建筑 |
5.4.3 输电线路 |
5.5 结论 |
第六章 考虑不确定性的高层建筑风振可靠度分析 |
6.1 高层建筑风振舒适度分析 |
6.1.1 各国舒适度限值 |
6.1.2 可靠度计算方法 |
6.1.3 分析框架 |
6.2 台风作用下风振反演分析 |
6.2.1 三维风场模拟 |
6.2.2 风荷载确定 |
6.2.3 风振分析与实测对比 |
6.3 考虑参数不确定性的可靠度评估 |
6.3.1 参数不确定性 |
6.3.2 顶层可靠度分析结果 |
6.3.3 全楼各层可靠度分析结果 |
6.3.4 不同重现期可靠度分析结果 |
6.4 基于模糊理论的舒适可靠度计算 |
6.4.1 模糊可靠度定义 |
6.4.2 模糊可靠度计算方法 |
6.4.3 实际应用 |
6.5 结论 |
第七章 基于贝叶斯定理的输电线路风灾易损性更新 |
7.1 风灾易损性更新框架 |
7.1.1 易损性定义 |
7.1.2 贝叶斯更新 |
7.1.3 分析流程 |
7.2 输电线路风致响应分析 |
7.2.1 有限元模型及修正 |
7.2.2 输电线路风场多尺度模拟 |
7.2.3 风致动力响应分析结果 |
7.3 风灾易损性更新 |
7.3.1 初始风偏闪络易损性分析 |
7.3.2 风偏易损性贝叶斯更新 |
7.3.3 影响因素分析 |
7.4 结论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文创新点 |
8.2 本文工作总结 |
8.2.1 沿海丘陵地区实测强风风场特性分析 |
8.2.2 基于WRF的混合神经网络台风过程短期风速预测 |
8.2.3 结构模态参数识别方法及其改进 |
8.2.4 实测高层建筑及输电塔线结构模态参数识别 |
8.2.5 考虑不确定性的高层建筑风振可靠度分析 |
8.2.6 基于贝叶斯定理的输电线路风灾易损性更新 |
8.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(9)考虑SSI效应的特高压输电塔线体系风振响应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 土-结构相互作用的研究现状 |
1.2.1 土-结构相互作用的研究方法 |
1.2.2 土-结构相互作用的研究现状 |
1.3 输电塔-线体系动力模型 |
1.4 本文研究内容 |
2 输电塔线体系风振响应整体有限元分析 |
2.1 整体有限元模型的建立及动力特性分析 |
2.1.1 整体有限元模型的建立 |
2.1.2 动力特性分析 |
2.2 输电塔线体系风荷载模拟 |
2.2.1 风速生成理论介绍 |
2.2.2 输电塔线体系风荷载模拟 |
2.3 整体有限元模型风振响应时程分析 |
2.3.1 塔顶位移响应分析 |
2.3.2 塔顶加速度响应分析 |
2.3.3 塔脚支反力响应分析 |
2.3.4 塔底主要杆件轴力响应分析 |
2.4 整体有限元模型影响因素分析 |
2.4.1 地基土刚度的影响分析 |
2.4.2 基础形式的影响分析 |
2.5 本章小节 |
3 输电塔线体系简化模型风振响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 基于ANSYS的简化模型风振响应分析 |
3.2.1 简化模型的建立 |
3.2.2 数值算例分析 |
3.3 基于MATLAB的简化模型风振响应分析 |
3.3.1 简化模型的建立 |
3.3.2 数值算例分析 |
3.4 本章小节 |
4 基于简化模型的风振响应参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 输电塔线体系参数分析 |
4.2.1 地基土剪切波速的影响分析 |
4.2.2 基础尺寸的影响分析 |
4.2.3 塔脚间距的影响分析 |
4.2.4 输电塔档距的影响分析 |
4.2.5 风荷载大小的影响分析 |
4.2.6 塔体刚度的影响分析 |
4.3 本章小节 |
5 主要结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 本文创新点 |
5.3 今后研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.硕士期间撰写的主要学术论文 |
B.硕士期间参加的科研项目 |
(10)考虑土—结构相互作用的高层建筑在风荷载作用下的内力分析研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 本课题的研究历程与现状 |
1.2.1 土-结构相互作用理论的研究历程与目前进展 |
1.2.2 结构风工程理论的研究经历和发展现状 |
1.2.3 研究SSI效应的分析方法 |
1.2.4 土-结构相互作用下的高层建筑风振响应研究历程和发展现状 |
1.3 本文主要研究意义与内容 |
第二章 风的动力特性与顺风向风荷载的计算 |
2.1 引言 |
2.2 风的动力特性 |
2.2.1 平均风的特性 |
2.2.2 脉动风的动力特性 |
2.3 脉动风的模拟与顺风向风荷载的计算 |
2.3.1 脉动风速谱 |
2.3.2 线性滤波法模拟脉动风荷载 |
2.3.3 算例一(模拟脉动风速) |
2.3.4 算例二(不同风速谱的脉动风模拟与分析) |
2.3.5 顺风向风荷载的合成 |
2.4 本章小结 |
第三章 考虑SSI效应的高层建筑风振响应数值模拟与算例 |
3.1 引言 |
3.2 考虑SSI效应的高层框架结构建模 |
3.2.1 建模方法与建模思路 |
3.2.2 模型材料参数 |
3.2.3 分析步和接触边界处理 |
3.2.4 考虑各种因素的结构模型 |
3.2.5 结构模态分析 |
3.3 风振系数计算 |
3.4 算例(不同风速谱对考虑SSI效应的高层建筑风振响应影响的比较分析) |
3.4.1 顶层位移分析 |
3.4.2 顶层加速度分析 |
3.4.3 频率峰值与结构振型的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 考虑SSI效应的高层建筑风振内力响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 考虑SSI效应的12层框架结构风振内力分析 |
4.2.1 层间位移角对比分析 |
4.2.2 柱间剪力对比分析 |
4.2.3 柱间弯矩对比分析 |
4.2.4 考虑SSI效应对柱的剪跨比的影响 |
4.3 结构高度对考虑SSI效应的高层建筑风振响应的影响 |
4.3.1 12 层框架结构与16层框架结构的层间位移角对比分析 |
4.3.2 16 层框架结构与20层框架结构的层间位移角对比分析 |
4.4 土体剪切波速对考虑SSI效应的高层建筑风振响应的影响 |
4.5 土体泊松比对考虑SSI效应的高层风振内力响应的影响 |
4.6 基础埋置深度对考虑SSI效应的高层风振结构内力响应的影响 |
4.7 本章小节 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、土-结构相互作用对高层建筑风振舒适度的影响(论文参考文献)
- [1]基于三重摩擦摆的高层建筑隔震与优化设计研究[D]. 徐彦青. 东南大学, 2020(02)
- [2]不同体型超高层结构风振响应精细化分析[D]. 罗云. 广州大学, 2020(02)
- [3]超高层建筑风振响应分析及控制方法的对比研究[D]. 宋青. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]高层建筑水平、扭转向风致响应及其模态参数识别研究[D]. 胡佳星. 湖南大学, 2019(01)
- [5]大型乔木-框架结构风致耦合振动分析[D]. 王辉. 广州大学, 2019(01)
- [6]基于性能化设计方法的某超限高层建筑结构设计[D]. 管夏. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]某大跨网架屋盖综合体育馆结构设计[D]. 王梓阳. 湘潭大学, 2019(02)
- [8]基于风场实测和考虑不确定性的结构抗风性能评估[D]. 徐卿. 浙江大学, 2019(01)
- [9]考虑SSI效应的特高压输电塔线体系风振响应研究[D]. 刘兴龙. 重庆大学, 2018(04)
- [10]考虑土—结构相互作用的高层建筑在风荷载作用下的内力分析研究[D]. 韦庆. 苏州科技大学, 2017(06)