高层建筑结构有限元分析

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本论文通过有限元分析软件ANSYS对上海市静安区置信广场工程进行了结构静力分析、模态分析、地震加速度反应谱分析和弹性动力时程分析。 置信广场工程由一幢32层的高层建筑组成,其结构形式为框架—核心筒结构。该结构的平面布置比较复杂,总高度超过了100米。对这样的结构采用ANSYS软件进行有限元分析除了为实际工程的设计施工提供数据和结论外,对于今后同类型结构的分析也具有一定的参考意义。 论文中对于结构的分析主要由以下几部分组成: 1.在对结构进行一定的简化之后,建立了符合实际情况的静力和动力模型。 2.通过对静力模型在恒载、活载和风荷载作用下的计算和组合,得到了结构非抗震设计的内力和变形。 3.在对动力模型进行模态分析后,得到了结构的自振特性以及结构在各个方向的主振型。 4.结合模态分析的结果对结构进行了地震加速度反应谱分析,得到了结构的抗震特性。 5.作为对谱分析的补充,计算了结构在三条地震波作用下的内力和变形反应,并与谱分析的结论进行了对比。太原理工大学硕士研究生学位论文 通过上述对结构的计算分析了解到该结构在静荷载、风荷载和地震荷载作用下的内力和变形反应。通过分析比较后我们可得到以下的结论: 1.在水平荷载作用下,立面体型的收进引起了结构刚度的突变,导致该位置附近构件内力的增大。 2.在振型分解反应谱法中如何合理确定参与组合的振型数目,论文中就此工程采用有效质量法得到了一定的结论。 3.对于平面刚度均匀的结构,扭转祸连对结构的影响很小。在用振型分解法进行结构抗震分析时,SRSS组合方法即可满足精度要求。 4.在对结构进行弹性动力时程分析时,结构在人工波作用下的反应要大于实际波,且三条地震波作用下的平均值与谱分析结论相吻合。 这些结论对同类型高层建筑结构的有限元分析具有一定的参考价值。
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