風載作用下高層結(jié)構(gòu)的耦合振動.pdf

1、本文主要在線彈性范圍以內(nèi)研究高層結(jié)構(gòu)耦合振動的特性及其在風載作用下的動力響應。 基于桿件有限元的基本思想，并結(jié)合計算機高速運算的優(yōu)點，本文提出了形成剛度矩陣的公式和方法。這個方法克服了計算機有限容量和高層結(jié)構(gòu)未知數(shù)眾多的矛盾，能在微機上求得高層結(jié)構(gòu)的精確剛度矩陣和每個桿件的桿端位移。這樣不僅可對結(jié)構(gòu)進行整體分析，還可給具體構(gòu)件的設計提供可靠的依據(jù)。在形成總剛矩陣時，本文提出了由于柱內(nèi)軸向變形而引起的附加剛度矩陣，這是以往一

2、般計算方法所沒有注意到的。 對高層結(jié)構(gòu)耦合振動的分析表明，偏心距并非是一個度量耦合程度的合理參數(shù)，耦合體系中的扭轉(zhuǎn)響應不僅和偏心距有關，還和結(jié)構(gòu)的抗扭剛度及轉(zhuǎn)動慣量密切相關。高層結(jié)構(gòu)耦合體系的基本特點是頻率和振型一般總是成組出現(xiàn)的，而且在第一組內(nèi)頻率之間的比值都比較小(一般小于1·5)；振型中結(jié)構(gòu)內(nèi)部無反彎點出現(xiàn)． 因此，計算高層結(jié)構(gòu)風振的動力響應時，應取笫一組振型并考慮交叉項的影響，即用complete-Quadrat

3、ic-combinatCombination-Method。 本文進行的大量計算下列表明，考慮剪切變形將使結(jié)構(gòu)響應增加l 0%左右，且與建筑物高度無關而柱內(nèi)軸向變形的影響隨著建筑高度的增加而增加，一個四十層的算例表明，柱內(nèi)軸向位移使頂點位移響應增加4 5%,本文還推導了在軸向力飼變形的桿件單元剛度矩陣,但算例表明在風振中柱(即所謂P-△效應)是無關緊要的,這是因為為了控制水平位移高層結(jié)構(gòu)中柱子的截面常常很大，使柱中由于軸