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某大底盘多塔结构动力弹塑性时程分析.pdf

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某大底盘多塔结构动力弹塑性时程分析.pdf

上传人:陈潇睡不醒 2021/11/13 文件大小:11.08 MB

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某大底盘多塔结构动力弹塑性时程分析.pdf

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文档介绍

文档介绍:某大底盘多塔结构动力
弹塑性时程分析
(申请清华大学工程硕士专业学位论文)
培 养 单 位 : 土木工程系
工 程 领 域 : 建筑与土木工程
申 请 人 : 张 纯
指 导 教 师 : 聂 建 国 教 授
联合指导教师 : 閤 东 东 高级工程师
二○一五年六月
Dynamic Elastic-plastic Time History
Analysis of a Big Base and
Multi-tower Structure
Thesis Submitted to
Tsinghua University
in partial fulfillment of the requirement
for the professional degree of
Master of Engineering
by
Zhang Chun
( Civil Engineering)
Thesis Supervisor: Professor Nie Jianguo
Associate Supervisor: Senior Engineer Ge Dongdong
June, 2015
摘 要
摘 要
随着我国经济的快速发展,城市综合体建筑越来越多,大底盘多塔结构是综
合体建筑常用的结构形式之一。这类结构体型庞大,动力特性复杂,大多数为超
限高层建筑,其抗震性能研究具有重要意义。动力弹塑性时程分析是研究大底盘
多塔结构抗震性能以及性能化设计的重要方法。因此,开展大底盘多塔结构的动
力弹塑性时程分析研究具有重要意义。本文在如下几个方面进行了研究,取得了
一些有价值的成果:
(1)对结构动力弹塑性分析研究的进展进行了归纳总结,并对结构地震反应
分析方法进行了简要回顾。
(2)以大型通用有限元软件 ABAQUS 为平台,分析了钢筋混凝土结构时程
分析的方法以及难点,包括单元、材料本构模型的选取、钢筋混凝土构件模拟方
法等。对纤维梁单元方向点的确定方法进行了详细探讨,并给出了具体计算公式,
并对该方法的可行性进行了验证。
(3)总结了基于刚度法的钢筋混凝土纤维梁单元的原理,以及在 ABAQUS
中的实现方法,以现行混凝土结构设计规范中提出的本构模型为基础,编制了能
够适用于纤维梁混凝土材料的 VUMAT 用户材料子程序。以地震波激励下的某钢
筋混凝土框架为研究对象,验证了子程序的正确性及本文提出的钢筋混凝土构件
模拟方法的可行性。
(4)以某实际大底盘多塔结构工程为例,介绍了其抗震性能分析方法,包括:
结构超限的判定等、针对结构超限的抗震措施及计算分析、针对框架剪力墙结构
的二道防线分析及内力调整、以及性能化设计在该工程中的应用等内容。
(5)基于 ABAQUS 对该结构进行了动力弹塑性时程分析,并对分析结果(包
括结构位移、位移角、基底剪力等宏观指标,以及剪力墙累积受压损伤,框架柱
的应变等微观指标)进行了讨论。研究结果表明,该结构满足“大震不倒”的抗
震设防要求。
关键词:大底盘多塔结构;罕遇地震;动力弹塑性时程分析;纤维梁单元;
I
Abstract
Abstract
With the development of economy, there are more and more modern city complex
buildings. Big base and multi-tower structure is a popular structural type of the complex
buildings. Huge volume and complex dynamic be