浅论高层双塔结构地震反应特性分析

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1、湖南大学硕士学位论文高层双塔结构地震反应特性分析姓名：魏清申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：沈蒲生20070410硕士学位论文摘要高层双塔建筑结构是近年来工程中广泛应用的一种复杂高层建筑结构，它是由两个独立的塔楼通过底盘结构连接而成，结构形式布置灵活，适应当代城市经济的发展需要。很多学者和工程技术人员对高层双塔楼结构进行了理论和设计方面的研究，但是由于结构复杂，其地震反应特点还在进一步研究之中。本文对不同类型的双塔楼结构地震反应中的振型、周期、地震力与位移的特点进行了理论与计算分析研究，并完善了地震反应中双塔结构的扭转反应分析方法，提出了减

2、小扭转反应的措施。首先介绍了双塔结构的基本分析方法，从理论方面探讨了对称双塔楼结构的振型特点，阐述了结构的六种基本振型的振动特点和对结构地震反应的影响。然后全面比较了对称双塔结构与单塔结构的地震反应特点，包括振型、周期等结构自振特性和楼层地震力与位移等主要的结构地震作用效应。对对称双塔结构自身结构布置中的塔楼间距、底盘高度和底盘刚度对结构的地震反应的影响进行了详细分析。通过两类不对称双塔结构和对应的对称双塔结构进行了比较，揭示了不对称双塔楼结构的地震反应特点，尤其是第一类不对称双塔楼结构中两个塔楼高度比值不同时塔楼的相互影响以及对结构整体地震反应的

3、影响，得出了抗震有利的塔楼高度比，并对高度比不同的结构的地震剪力变化特点与塔楼的楼层地震反应力的变化特点之间的可能联系进行了讨论。最后研究了双塔楼结构地震作用中的扭转反应。提出了双塔结构周期比的合理计算方法。在结构抗扭概念与普通高层建筑结构扭转计算的基础上，完善了楼层抗扭刚度的计算方法，提出了减小双塔楼结构的扭转反应的实际方法，用算例对比验证了控制方法的有效性。关键词：双塔结构；振型；周期；扭转反应I硕士学位论文AbstractTwo-towertallstructure,whichiswidelyusedinrecentyears,isakind

4、ofcomplicatedtallstructures.Ithascontendtwoindependenttowers,whichareconnectedbythebasestructure.Itisflexibletoarrangethestructuresanditsuitstheeconomicdevelopment.Theoriesanddesignmethodsoftwo-towertallbuildingstructurehavebeenresearched.Butthestructureiscomplex.Vibrationmode

5、,period,seismicforceanddisplacementofseismicresponseoftwo-towerstructureswereresearched.Themethodsofanalysisanddecreaseoftorsionalresponseoftwo-towerstructurewereimprovedinthisthesis.Firstofall,thebasicanalyticalmethodsoftwo-towerstructurewereintroducedandthepropertiesofvibrat

6、ionmodeofsymmetricaltwo-towerstructurewerediscussed.Thepropertiesofsixkindofbasicvibrationmodeofsymmetricaltwo-towerstructureandtheinfluenceinstructurewereanalyzed.Then,theseismicresponseswhichincludethevibrationcharacteristicsofthestructuresuchasvibrationmode,periodandthestru

7、cturalseismicresponseeffectswhichcontainthefloorseismicforceanddisplacementbetweensymmetricaltwo-towerstructureandsingle-towerstructurewerecompared.Theinfluenceofseismicresponseonthetowerspacing,baseheightandbasestiffnessofthestructuralarrangementonsymmetricaltwo-towerstructur

8、ewasanalyzed.Comparedwiththetwokindofasymmetricaltwo-towerstr