大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的動力性能分析.pdf

1、大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)是將底部幾層公共空間設(shè)置為大底盤,在上部采用兩個(gè)或兩個(gè)以上塔樓作為主體的結(jié)構(gòu).如果上部塔樓間在某些樓層通過連體(如連廊)相連,則成為大底盤多塔樓連體高層建筑結(jié)構(gòu).在近些年來,該類結(jié)構(gòu)已在國內(nèi)外的一些重大工程中得到應(yīng)用.該文首先針對大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的不同型式,對比分析了不同的計(jì)算模型,并比較了常用的高層結(jié)構(gòu)分析軟件對大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)動力分析的適用性.其次,該文選用復(fù)雜串并聯(lián)剛片系層模型,運(yùn)用振型分解反應(yīng)譜法

2、對大底盤多塔樓(連體)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力特性分析.對決定結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的內(nèi)在原因——剛度矩陣進(jìn)行了詳細(xì)的分析.從理論上指出大底盤多塔樓這種體型的結(jié)構(gòu),在水平地震作用下平扭耦聯(lián)現(xiàn)象較簡單體型的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的根本原因在于結(jié)構(gòu)的平立面布置.并且這種物理的現(xiàn)象,在說明的總剛度矩陣?yán)镉忻鞔_的數(shù)學(xué)體現(xiàn).因此,只要采用這種結(jié)構(gòu)型式,建筑物在外部動荷載作用下,就有發(fā)生平扭耦聯(lián)振動的可能.再次,該文還從理論上嚴(yán)格地證明了對稱的大底盤多塔樓連體高層建筑結(jié)構(gòu)存

3、在以下五種振型:僅沿X方向平動的對稱與反對稱振型;僅沿Y方向平動的反對稱振型;Y方向反向平動與扭轉(zhuǎn)的耦聯(lián)振型;塔樓相對扭轉(zhuǎn)的對稱振型.并指出不對稱的大底盤多塔樓(連體)高層建筑結(jié)構(gòu)的振型位移各個(gè)方向耦聯(lián).另外,該文對聯(lián)系影響結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的內(nèi)在原因和外部原因的"橋梁"——振型參與系數(shù)進(jìn)行了分析.文中指出:在認(rèn)為結(jié)構(gòu)各部分的地震輸入完全一致的前提下,對稱的大底盤多塔樓(連體)結(jié)構(gòu)的對稱振型的參與系數(shù)為零,結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)完全由同向振動的振型遇

4、合得到,而不對稱結(jié)構(gòu)的各階振型的參與系數(shù)均不為零;而由于某些原因(如地震的行波效應(yīng))而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的各部分的外部激勵不一致時(shí),上述現(xiàn)象將不復(fù)存在.并且文中給出了這種現(xiàn)象的物理解釋:對稱結(jié)構(gòu)在對稱的外部激勵下,只有對稱的動力響應(yīng),在反對稱的外部激勵下,只有反對稱的動力響應(yīng);而不對稱結(jié)構(gòu)在外部激勵的作用下,則沒有明顯的規(guī)律.最后,該文對計(jì)算地震作用時(shí)的振型選取和結(jié)構(gòu)中的連體進(jìn)行了簡要的討論,指出:對于大底盤多塔樓結(jié)構(gòu),在進(jìn)行振型選取時(shí),應(yīng)選擇足