高層建筑結構抗震設計振型選取原則的研究.pdf

1、建筑抗震設計中，結構越高，其基本周期越長，高振型中的長周期振型所占的比率也越大，容易和地震波中的長周期分量發(fā)生類共振，所以高振型的影響越顯著。因此，在高層建筑抗震設計中考慮高振型的影響，更準確的反映結構在地震作用下的反應勢在必行。 首先，本文針對振型數(shù)選取的研究現(xiàn)狀，提出了國內(nèi)外現(xiàn)有算法的不足，對比了關于振型的幾個概念，并對適用范圍、計算方法、簡化計算模型、振型的選取原則作出了展望。 其次，本文通了解50年代后UC Be

2、rkeley的結構動力學以及ETABS和SAP程序的開發(fā)歷史，探究了現(xiàn)有程序里有效質(zhì)量法。得出質(zhì)量參與系數(shù)是基于基底剪力等效，提出應該增加其他等效原則下的系數(shù)(基于位移的等效系數(shù))加以限制更加有必要。 再次，本文從振型分解反應譜理論出發(fā)探討了多自由度體系的振型組合法則，指出平方和平方根法(SRSS法)往往比完全二次振型組合法(CQC法)高估計算結果。文中通過對比有效質(zhì)量與地震力，得出了兩者之間隱含的關系。 另外，本文對理

3、想框架模型進行了ETABS動力反應譜分析，通過不同烈度、場地、振型數(shù)、層數(shù)的分析對比，得出他們與振型的選取無關，只會影響響應的值。樓層力、位移隨著地震烈度和場地類別的升高而增大，剛度稍有降低；對于平面及豎向布置均比較復雜的結構，各階振型對基底剪力的貢獻并不是隨振型序遞增而單調(diào)遞減，對于不同的激勵方向，達到要求所需的振型組合數(shù)不同。 最后，本文對振型選取的影響因素和選取法則作了總結和建議。指出：振型參與系數(shù)由結構的振型和外部激勵共