基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法的剪力墻結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析.pdf

1、剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系被廣泛應(yīng)用，因此對(duì)該結(jié)構(gòu)建立合理的地震作用模型，采用高效的計(jì)算方法進(jìn)行動(dòng)力分析，是抗震研究的一個(gè)重要方向。另外，隨著結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的動(dòng)力計(jì)算方法因計(jì)算效率低，不能滿足振動(dòng)控制實(shí)時(shí)的要求，所以探索有效、快速的計(jì)算方法既具有重要的理論意義又具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文基于多體系統(tǒng)傳遞矩陣法，推導(dǎo)了剪力墻結(jié)構(gòu)中典型元件的傳遞矩陣，并針對(duì)建立的高層剪力墻結(jié)構(gòu)的分叉閉合多體系統(tǒng)，通過(guò)

2、分離多端輸入或多端輸出的狀態(tài)矢量，利用連梁端部狀態(tài)矢量的整體傳遞，推導(dǎo)了整體結(jié)構(gòu)的總傳遞方程與總傳遞矩陣。以某十五層剪力墻結(jié)構(gòu)作為算例，利用MATLAB語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了多體系統(tǒng)傳遞矩陣法對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的分析，得到如下主要成果:
　　(1)采用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法與有限元ANSYS軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期的誤差僅為6.29％，而多體系統(tǒng)傳遞矩陣法計(jì)算所耗費(fèi)時(shí)間約為有限元ANSYS軟件計(jì)算所耗費(fèi)時(shí)間的1/28。
　　(2)采用多體系統(tǒng)傳遞

3、矩陣法與有限元ANSYS軟件計(jì)算三條多遇地震波作用下剪力墻結(jié)構(gòu)算例的動(dòng)力響應(yīng)，所得結(jié)果表明:頂層最大位移平均值的誤差為8.60％;結(jié)構(gòu)最大彈性層間位移角平均值的誤差為2.88％;墻肢a底部最大剪力平均值的誤差為8.51％，墻肢b底部最大剪力平均值的誤差為8.64％，墻肢c底部最大剪力平均值的誤差為7.93％。在該計(jì)算過(guò)程中，采用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法計(jì)算所耗費(fèi)的時(shí)間僅約為有限元ANSYS軟件計(jì)算所耗費(fèi)的時(shí)間的1/11。
　　(3)采用

4、多體系統(tǒng)傳遞矩陣法與有限元ANSYS軟件計(jì)算三條罕遇地震波作用下剪力墻結(jié)構(gòu)算例的動(dòng)力響應(yīng)，所得結(jié)果表明:頂層最大位移平均值的誤差為3.21％;結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角平均值的誤差為14.86％;墻肢a底部最大剪力平均值的誤差為2.80％，墻肢b底部最大剪力平均值的誤差為4.06％，墻肢c底部最大剪力平均值的誤差為2.21％。在該計(jì)算過(guò)程中，采用多體系統(tǒng)傳遞矩陣法計(jì)算所耗費(fèi)的時(shí)間僅約為有限元ANSYS軟件計(jì)算所耗費(fèi)時(shí)間的1/56。