刚度变化对巨型框架结构动力响应影响研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 摘要 摘 要 本文使用 ANSYS 有限元分析软件建立巨型框架结构模型，输入加速度峰值为 70cm/s2、140cm/s2、400cm/s2 的 ELCENTRO 波、Taft 波、南京波，针对 3 组不同 刚度的次框架结构模型，进行模态分析和动力响应分析，比较了次框架刚度变化 对巨型框架结构整体抗震性能的影响，并得出如下结论： （1）巨型框架结构在本研究中结构的二级受力性能明显，其中主框架与次框 架共同协作抵抗地震作用，而主框架为主要的抗侧力构件，也承担更多的地震作 用。在不同的地震波作用下，巨型框架结构均呈现出以剪切变形为主的侧移曲线， 表现出框架结构的变形特性。 （2）对 3 组模型分别施加地震波后，得出在 3 个地震波作用下结构的最大水 平位移曲线，模型 1 的加载结果表明 ELCENTRO 波和南京波具有相似的位移曲线， 其最大位移是 Taft 波的 1.71 倍和 1.64 倍；模型 2 的加载结果表明南京波的最大水 平位移是 ELCENTRO 波的 1.2 倍，是 Taft 波的 1.7 倍；模型 3 的加载结果表明， Taft 波和南京波具有相似的位移曲线，其最大位移近似是 ELCENTRO 波的 1.2 倍。 （3）通过对同一结构模型施加不同加速度峰值的同种地震波，得出 3 组结构 模型的加速度变化曲线，观察结构加速度曲线上点的跳跃情况，可找到结构模型 的薄弱层位置，并显现出 ELCENTRO 波和 Taft 波这种自然地震波与南京波这类人 工波在地震波属性上的差别。 （4）对 3 组模型施加 ELCENTRO 波时，通过 3 组模型的位移曲线的变化表 明模型 1 最大水平位移是模型 2 的 1.19 倍，是模型 3 的 2.18 倍；在 Taft 波作用下， 模型 1 的最大水平位移是模型 2 的 1.02 倍，是模型 3 的 1.13 倍；在南京波作用下， 模型 1 的最大水平位移是模型 2 的 1.1 倍，是模型 3 的 1.82 倍。由此得出，随着 次框架刚度的增大，结构的水平位移在逐渐减小，说明次框架刚度的变化对巨型 框架整体结构的位移具有一定影响。 关键词：巨型框架结构；刚度变化；动力响应分析；模态分析；位移曲线 I Abst Abstract Abstract ANSYS finite element analysis software is used to establish a mega frame model. The input acceleration peak value is 70cm/s2, 140cm/s2, 400cm/s2, ELCENTRO, Taft and Nanjing wave. The model analysis and dynamic response analysis are conducted to compare the effect of the second frame stiffness variation on the overall seismic performance of mega frame structures: Mega frame structure in this study, the structure of the two levels of the force performance is obvious, in which the main frame and sub frame work together to resist the earthquake, and the main frame is the main lateral force components, but also bear more earthquake. Under different seismic waves, the mega frame structures show that the lateral displacement curves with shear deformation are the main characteristics of the frame structure. The maximum horizontal displacement curves of 3 seismic waves are obtained by using 3 sets of model. The results of model 1 show that the maximum displacement of ELCENTRO wave and Nanjing wave are 1.71 time