考慮地基變形的斜交建筑結(jié)構(gòu)彎扭耦合分析.pdf

1、隨著我國(guó)高層建筑的發(fā)展，結(jié)構(gòu)形式日益變的復(fù)雜，出現(xiàn)了如：斜交結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、多塔結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)等。本文所研究的斜交建筑結(jié)構(gòu)是指抗側(cè)力單元如框架、剪力墻、薄壁筒等在結(jié)構(gòu)的平面布置時(shí)它們之間的夾角在15～75之間。
　　本文研究了一種新的考慮地基變形的斜交建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同分析、二階效應(yīng)分析、整體穩(wěn)定分析的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。應(yīng)用樓板作用沿高度連續(xù)化的方法，將框架、剪力墻、薄壁筒等抗側(cè)力單元看成豎放的薄壁梁，同時(shí)考慮其彎曲變形、剪切變形、扭轉(zhuǎn)變

2、形，認(rèn)為基礎(chǔ)作為各抗側(cè)力單元底部具有水平位移和豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的彈性支撐，從而建立計(jì)算模型。
　　在上部結(jié)構(gòu)的研究中，對(duì)于工程實(shí)際中大量存在的L形、T形等二肢構(gòu)件，為了考慮其扭轉(zhuǎn)變形的影響，本文引入次翹曲理論。同時(shí)為了考慮豎向荷載所產(chǎn)生的彎曲變形、剪切變形和扭轉(zhuǎn)變形，引入等效荷載的概念；在地基模型選擇方面為了簡(jiǎn)化計(jì)算且結(jié)果比較合理而采用了混合地基模型，即對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)中常用的箱型基礎(chǔ)，考慮到高層建筑的基礎(chǔ)埋深較大、地基土構(gòu)成復(fù)雜等工程地

3、質(zhì)的特殊性，地基模型采用半無(wú)限大的彈性地基模型，對(duì)于樁基礎(chǔ)，其樁體周邊地基土采用溫克勒地基模型；使得計(jì)算結(jié)果更為合理、實(shí)際。
　　本文基于哈密頓理論，通過(guò)引入對(duì)偶變量，將考慮地基變形的斜交結(jié)構(gòu)的求解從拉格朗日體系導(dǎo)向哈密頓體系，進(jìn)而導(dǎo)出哈密頓正則方程，然后運(yùn)用兩端邊值問(wèn)題的精細(xì)積分法，通過(guò)Matlab編制計(jì)算程序來(lái)求解結(jié)構(gòu)的狀態(tài)向量。最后通過(guò)算例分析并與有限元分析軟件Etabs對(duì)比數(shù)據(jù)，得到了地基變形對(duì)斜交建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同分析、二階分