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《巨型結(jié)構(gòu)體系抗震性能分析方法及計算模型研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、⑧申請同濟大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文Y7856j吞巨型結(jié)構(gòu)體系抗震性能分析方法及計算模型研究培養(yǎng)單位:一級學(xué)科:二級學(xué)科:研究生:指導(dǎo)教師:土木工程學(xué)院土木工程結(jié)構(gòu)工程施裕鐵錢江教授二oo五年六月摘要巨型結(jié)構(gòu)體系是近代經(jīng)濟發(fā)展和科技進步的產(chǎn)物,由于這類結(jié)構(gòu)往往體量巨大,形式復(fù)雜,而且體系內(nèi)各類構(gòu)件受力及重要程度存在明顯的分級,使得結(jié)構(gòu)性能分析,特別是非線性性能分析的難度大大增加。精細的有限元計算模型可以較準確地反映結(jié)構(gòu)體系內(nèi)各類構(gòu)件間的受力、傳力特性,但非線性分析所需的巨大計算工作量使得該模型難以適用于
2、工程應(yīng)用。本文工作首先在已有的精細有限元模型基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)的剛度,傳力性能,受力特點等做了計算分析,為模型的簡化計算了相關(guān)數(shù)據(jù)。之后集中討論了目前工程界常用的幾類模型建立的方法,比較了它們的優(yōu)缺點,在深入理解各類模型的理論知識的前提下,提出了簡化模型的簡化原則和簡化方法,并就簡化模型和原有限元桿件模型做了比較,說明了簡化的合理性和正確性。由于有限元模型本來就以精細見長,對結(jié)構(gòu)整體的性能分析上,往往過猶不及,當進行結(jié)構(gòu)的時程分析和推覆分析時,會暴露出計算時間長,占用存儲空間大,甚至在普通的PC機上計算
3、無法實現(xiàn)的缺點,所以,本文又探索了用最簡單的層模型概念來建立能夠體現(xiàn)空間受力性能的空間層模型,仔細分析了各種建模技術(shù)的實現(xiàn)可能,在引入了一些假定的基礎(chǔ)上,提出了一種巨型結(jié)構(gòu)空間層模型的建模方法。本文在模型簡化的基礎(chǔ)上,對結(jié)構(gòu)進行了非線性時程分析和推覆分析,對結(jié)構(gòu)的抗震能力進行了評估??疾炝送聘卜治龅脑谠u價結(jié)構(gòu)的動力性能上的有效性和實用性,提出了一些改進建議。同時也用彈性反應(yīng)譜和彈塑性反應(yīng)譜兩種情況對所研究的結(jié)構(gòu)進行了推覆計算,得出了相關(guān)結(jié)論。關(guān)鍵詞:模型簡化,ANSYS有限元程序,Pushover
4、,非線性靜力分析方法,層模型,桿件模型,彈塑性加速度反應(yīng)譜Abs仃actAbstractWiththedevelopmentinscienceandtechnique,F(xiàn)EM(FiniteElementMethod)hasbeenbecomingalloutstandingtoolinstructureengineering.Thismethod,withthefeatureoflowcost,highefficiencyandflexiblepractice,cansolvemanyproble
5、mswhichcan’tbeeasilysolvedinexperiment.Basedonthestudybefore,thisdissertationconductsthestudyinnumericalsimulationandseismicresistanceofamegastructure.BasedontheframedFEMmodel,structurestiffness,forceCalTy-overperformanceandcapacity、Ⅳc埔studiedtogetdat
6、aformodelpredigestion.ThensimplifiedmodelWasgetandcomparedtooriginalmodelafterseveralmodelpredigestionmethodswe億introducedandcomparedinadvantagesanddefects.a(chǎn)lsosomerationalitywasgot.ThoughframedFEMmodelshowFmeprecisioninmodelanalysis,itshistoryanalysi
7、sandPushoveranalysisdon’tworkwell,revealingthedefectsoflongcalculationtime,hugememoryandeventheworseimplementation.SospatiallayeredmodelWasgotbasedonsimplestlayeredmodelmethod,modelingmethodswercanalyzedandpropermodelingmethodWasintroducedinlayeredmod
8、elofmega-structure.Basedonthesimplifiedmodel,dynamicperformance,stiffnessanalysisoforiginalframedmodel,sp∞'traanalysisofsimplifiedmodel,nonlinearhistoryanalysisandPushoveranalysisofspatiallayeredmodelwcrcconductedtogetsomedata.Theseanalysissho