框架結構的鞭梢效應研究.pdf

1、由于使用功能的要求，現(xiàn)在大多建筑物的項部都會建造一些塔樓，例如:水箱間、樓（電）梯間及鋼塔等。但是在地震作用下，這些塔樓會產(chǎn)生一定的震害，并可能會對建筑主體結構造成嚴重的影響。所以研究分析塔樓高度不同產(chǎn)生鞭梢效應的情況及對主體結構的影響對以后的實際工程具有重大的意義。
　　 本文通過ANSYS分析軟件，建立了四種模型（模型一為建筑的主體結構，其他三個模型為塔樓高度不同時的結構）。并分別對四種模型進行模態(tài)與譜分析、彈性時程分析，對

2、所得結果進行比較，得出塔樓的高度不同時對結構地震響應的影響。通過對四個模型的研究分析，得到如下幾個方面的結論:
　　 1.對四個模型進行模態(tài)分析，得出各自的自振頻率及振型參與系數(shù)。通過比較得知，對同一模型而言，自振頻率隨著模態(tài)階數(shù)的增加而變大;塔樓越高，結構每階模態(tài)的自振頻率越大（周期越小）。所以，一定程度上需要注意高階振型對建筑結構的影響。
　　 2.對各個模型進行水平方向上的反應譜分析，得出層間位移角、樓層水平位移與

3、地震力。最大變形出現(xiàn)在各個模型的頂層角點處，隨著塔樓的設置，變形最大的位置轉移到頂端塔樓的邊角處，這說明塔樓的設置會增加結構項部的地震響應。
　　 塔樓高度的增長使得結構頂層的水平位移明顯變大，對頂層以下的位移也有一定的影響;塔樓的設置使層間位移角曲線發(fā)生了變化，塔樓越高，曲線變化越復雜。
　　 塔樓的設置對結構底部樓層的水平地震力影響較小，但對主體結構頂層的影響卻很大，塔樓越高，樓層地震力增長的幅度就越大，這是由于塔樓

4、的鞭梢效應導致的，并且塔樓越高，鞭梢效應越突出。
　　 3.對各模型進行Y方向上的彈性時程分析，得知對于同一個模型，輸入的地震波不同，得到的位移最大值和加速度值也不同。塔樓高度越高，地震作用下產(chǎn)生的位移也就越大，并且結構頂層對地震加速度的放大就越明顯，對結構的抗震就越不利。
　　 4.將譜分析和時程分析補充計算結果對比得知，譜分析和時程分析結果相差甚微。
　　 本文為研究塔樓的設置及塔樓高度變化對主體結構產(chǎn)生的影