基于复杂体型高层钢结构模拟地震振动台试验研究

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1、北京科技大学硕士学位论文复杂体型高层钢结构模拟地震振动台试验研究姓名：孙杰申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：牟在根;王翠坤20070228北京科技大学硕士学位论文摘要高层建筑的产生和发展是社会发展的必然。迄今为止，世界各地涌现了大量的高层建筑，而且随着建筑的高度不断增高，建筑的体型也越来越复杂。反观历次震后灾害调查都表明，体型复杂的建筑发生破坏的概率要远远大于体型简单的建筑，准确地分析复杂体型高层建筑在地震作用下的反应，是摆在我们面前亟待解决的问题。本文以深圳京基大梅沙酒店为工程背景，对于复杂体型高

2、层建筑结构的地震反应，从模型振动台试验以及有限元分析两方面进行了研究。为了得到结构的动力特性和地震作用下的动力反应，对该工程结构，按照模型相似原理制作了一个缩尺比例为1／12的钢结构模型，并且进行了地震模拟振动台试验，得到了结构的动力特性和几种典型地震波作用下的动力反应。有限元计算方法自从本世纪50年代被提出以来，己经迅速地被应用于各种类型结构的分析。为了验证有限元分析方法应用于复杂体型高层建筑结构地震反应分析的可靠性，本文用有限元分析程序对试验模型进行了动力特性计算，并且采用试验所用地震波进行模型结构的动

3、力反应分析。对于模型振动台试验结果和有限元分析结果进行了比较，以证明有限元计算的可靠性。根据相似关系，由试验结果反推得到原型结构的动力特性以及地震作用下的动力反应。同时应用有限元分析程序对原型结构的动力特性及动力反应进行计算。最后，针对复杂体型高层建筑的薄弱环节，提出了一些结构方案上的改进建议。关键词：复杂体型高层建筑；地震反应分析；振动台试验；有限元分析北京科技大学硕士学位论文Pseudo-earthquakeshakingtabletestanalysisofhigh-risebuildingwithi

4、rregularshapeAbstractItisinevitableforthegenerationanddevelopmentofhigh-risebuilding器socialdevelopment．Fromnowon,therearelotsofhigh-risebuildingintheworldwidescale，andnotonlythebodytypesaremoreandmorecomplexbutthebuildingshavebrokentheheightrecordagainanda

5、gain．Bycontrary，eachofthehazardsurveyafterearthquakedemonstratedthatthefailureprobabilityofhigh-risebuildingwithirregulartypeisfarmorethanthoseofwithoutirregulartype．Howtoanalysisexactlytheresponseofhigh-risebuildingwithirregulartypeunderearthquakeisaimpor

6、tantprobleminfrontofns．Inthispaper．wechosethehotelof‘'JinJidaMeiSha'’inShenzhen嬲theprojectbackgroundtostudytheseismicresponseofhigh-risebuildingstructurewithirregulartypeinaSpectofmodelshakingtabletestandfiniteelementanalysis．Inordertogetthedynamiccharacte

7、risticsofandthedynamicresponseunderearthquake，forhisproject，wemadea1／12scaledsteelstructuralmodelaccordingtothemodelsimilaritytheory，carriedoutpseudo-earthquakeshakingtabletest,gotthedynamicpropertiesandresponseunderseveraltypicalearthquakewaves．Thefinitee

8、lementmethodhasbeenusedintovariousofstructuralanalysissinceit’Sgenerationin1950s．ToverifythereliabilityofapplicationofFEMintoseismicresponseanalysisofhigh-risebuilding，inthispaper，weusedFEMsoftwaretocalculate