带加强层的高层框架—芯筒结构加强层位置及结构刚度优化

《带加强层的高层框架—芯筒结构加强层位置及结构刚度优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文带加强层的高层框架—芯筒结构加强层位置及结构刚度优化姓名：雷刚申请学位级别：硕士专业：土木工程指导教师：陈廷国20020918摘要本文通过对带加强层的高层框架一芯筒结构在等效静力荷载作用下的内力和位移的系统分析，研究了此类结构的特性规律，并得出影响结构内力和位移的主要因素有：伸臂、芯筒和外围框架柱的刚度；加强层的位置及数量；芯筒、伸臂和外围框架柱截面的变化及外荷载的形式等。本文采用控制带加强层框架一芯筒结构特性的关键参数一结构刚度特征系数A描述结构伸臂、芯筒和外围框架柱刚度的影响，分析了加强层

2、对减少结构顶点侧移和芯筒底部弯矩所起的作用和结构刚度特征系数五的关系，提出了保证结构构件充分发挥效果的结构剐度特征系数A的合理范围。对于加强层的位置，本文利用单纯形法，分别以结构的顶点侧移最小；芯筒底部弯矩最小；和结构的基本自振频率最大为目标函数，求得加强层的最优位置，拟合了相应的加强层最优位置和结构刚度特征系数五的关系曲线：并对以上几种情形的最优位置进行比较，得到一些对结构设计有用的结论。对于芯筒、伸臂和外围框架柱的刚度，利用复合形法，以结构底部剪力最小为目标函数进行优化，求出地震作用下芯筒、伸臂和外围框架柱的适宜

3、刚度。本文针对常见的带加强层框架一芯筒结构，计算了不同工程参数下，适宜的芯简和外围框架柱及芯筒和伸臂的刚度比，编制了相应的刚度优化工程实用图表。根据上述理论和方法，本文应用相应的加强层位置优化程序(OPTM-H)；结构刚度优化程序(OPTM—K)；芯筒、伸臂及外围框架柱截面变化时的结构分析程序(TMSA)和结构地震反应分析程序(TMEA)。由文末的典型工程算例分析可知，本文方法能取得满意的结果。本文通过系统研究分析得到的一些结论，对带加强层框架一芯筒结构的抗震设计具有重要的参考价值，本文所用的方法及所编的程序具有工程

4、实用价值。关键词：带加强层框架一芯筒结构结构刚度特征系数五单纯形法、复合形法传递矩阵法刚度比ABSTRACTOnthebasisofsystematicalanalysisfor也efraIIle·coretubestructurewithoutriggers(FCTSO)subjectedtoequivalentstaticloading，theregularityofthestructurecharacteristicsisinvestigated．Itisshownbytheanalysisthattheimp

5、ortantparameters，havinginfluencestotheinnerfoicesanddeformationsofFCTSO，are：(1)thestiffnessofthecore，outriggersandperimeterframecolumns，(2)thelocationandmagnitudeoftheoutriggers，(3)thecross·sectionvariationofthecore，outriggersandperimeterframecolumns，(4)andthek

6、indoftheeqmvalentstaticloading．ThestructuralstiINesscharacteristicparameter2。whichisthekeyparameterofthestructure．isadoptedtoillus台atetheinfluenceofthestifillessofthecore，outriggersandperimeterframecolumns．Therelationshipbetweenthereductionsofthetopdriftandcore

7、basemomemand丑isstudied．andtherangeof五correspondingtotherationalefficiencyofthestructuralcomponentsisproposed．TheSimplexMethodisusedtodeterminetheoptimallocationsoftheoutriggers．whichareseparatelyobtainedwithrespIecttotheoMectivefunction：minimizingthetopdrift,rm

8、‘rur。m‘。zartgthecorebasemoment，andmaximizingthefastnaturalfrequencyofvibration．Thefunctionsoftheoptimalheightsoftheoutriggersand五arefittedbyusingtheLeastSquaresMethod．Theopt