基于核筒悬挂结构的动力特性研究

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1、内蒙古工业大学硕士学位论文核筒悬挂结构的动力特性研究姓名：杨晓敏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：曹喜20060601摘要核筒悬挂建筑结构体系可以提供无柱的建筑大空间，且占地面积小，解决了地面空间拥挤和交通问题；此外，核筒悬挂建筑结构体系采用主动抗震，改变了结构的动力特性，从而有利于结构的抗震。本文针对两类核筒悬挂结构建立了振动方程，推导了刚度矩阵；用QBASIC语言编制程序求解两类核筒悬挂结构在地震作用下的动力特性参数，进而讨论悬挂楼层数、悬挂楼层高度、悬挂楼层质量和悬挂大梁质量对核筒悬挂结构动力特性的影响；同时，讨论在悬挂楼层与核筒间设置弹簧时，弹簧刚度和核筒刚度对体

2、系的影响，并与不设置弹簧的核筒悬挂结构体系做出比较。研究结果表明：1.悬挂楼层数、悬挂楼层质量、悬挂楼层高度及悬挂大梁质量的变化对核筒悬挂结构的动力特性有较大影响，可以通过调节悬挂楼层质量、悬挂大梁质量及悬挂大梁所悬挂的楼层的数目等参数来调节核筒悬挂结构的动力特性；2.在悬挂楼层与核筒间设置弹簧，使得体系的各阶频率均有较大幅度增加，结构刚度得到提高；而弹簧刚度和核筒刚度的变化对体系的动力特性也有较大影响，可以通过调节弹簧刚度和核筒刚度来调节核筒悬挂结构的动力特性。此外，隔层设置弹簧的效果比不设置弹簧的体系刚度有较大增加,但比每层设置弹簧的稍差。关键词：核筒悬挂结构；动力特性；自振

3、频率；振型AbstractThecore-tubesuspensionstructurescanprovidebigroomswithoutcolumn,andithassmallarea,whichcansolvespacecrowdedandtrafficproblems.Furthermore,thecore-tubesuspensionstructuretaketheinitiativeinantiseism，andvarythedynamicbehaviorofthiskindofstructuralsystem,Hence,whichcantakeadvantageo

4、fstructuralantiseism.Thispaperestablishesthevibratorymotionequationoftwokindsofcore-tubesuspensionstructure,derivesrigiditymatrix;programsbyQBASICtosolvedynamicalnaturalparameteroftwokindsofcore-tubesuspensionstructureundertheearthquakeeffect；discussesthesuspendednumberofstories,thesuspendedw

5、eightofstoriesandthesuspendedbalkeffectingonthedynamicbehaviorofthecore-tubesuspensionstructure；Atthesametime,thispaperdiscussesrigidityofspringandcore-tubeeffectingonthedynamicbehaviorofthecore-tubesuspensionstructurewhensettingupaspringbetweenthecore-tubeandthesuspendedstories,anddrawsacomp

6、arisonbetweensettingupaspringandwithoutspring.Studyshowthat:1.thesuspendednumberofstories,thesuspendedweightofstories,theheightofsuspendedstoriesandtheweightofsuspendedbalkeffectobviouslyonthedynamicbehaviorofthecore-tubesuspensionstructure.Hence,wecanregulatefirstfrequencyofthecore-tubesuspe

7、nsionstructuresbyregulatingthesuspendednumberofstories,theweightofsuspendedstoriesandsuspendedbalk.2.whensettingupaspringbetweenthecore-tubeandthesuspendedstories,itmakesthesystem’sfrequencyincreaselargely,makesstructuralrigidityimprove;theri