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《双向水平地震作用下非对称框架结构抗震分析简化方法_王朝晖》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第4期湖南大学学报(自然科学版)Vol.34,No.42007年4月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Apr12007文章编号:1000-2472(2007)04-0001-04双向水平地震作用下非对称框架结构X抗震分析简化方法王朝晖,汪梦甫(湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘要:采用刚性楼板假定,取各个楼面的质量中心在x,y方向的位移与绕z轴的转角作为自由度,将非对称空间框架结构简化为串刚片模型.将空间框架按两个正交方向划分为若干平面框架子结构,求得这些平面框架子结构的刚度矩阵后将其缩聚,
2、再应用直接刚度法形成整体结构的刚度矩阵.该方法同时考虑了结构的扭转耦合及梁柱节点的弯曲转动.最后,通过一个结构的模态分析与弹性时程分析,比较了按本文方法与用ansys按空间有限元方法计算的结果,两者相符良好.故本文方法可用于非对称框架结构的抗震分析与设计.关键词:非对称框架结构;抗震分析;扭转耦合中图分类号:TU311.3文献标识码:ASimplifiedProcedurefortheSeismicAnalysisofAsymmetricFrameStructuresSubjecttoTwo-DirectionalHorizontalEarthquakeWA
3、NGZhao-hui,WANGMeng-fu(CollegeofCivilEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Basedontheassumptionofrigidslab,andregardingthedisplacementsinxandyandtherota-tionbyzineachfloor.smasscenterasDOFs,theasymmetricframestructurewassimplifiedastherigid-body-stringmodel.Thes
4、paceframewasdividedintosomeplaneframesinthexandydirection.Basedonthecon-densedplaneframesmatrices,thestructuralstiffnessmatrixwasformedindirectstiffnessmethod.Thisproce-dureaccountedfortorsioncouplingandthebendingrotationatbeam-columnjunction.Atlast,modalandelastictimehistoryanalys
5、eswerepresentedinanexample.BycomparingtheresultsobtainedinthisprocedureandthoseofANSYS,theresultshowsthattheymatchwell.Sothisprocedurecanbeappliedinseismicanalysisanddesignoftheasymmetricframestructures.Keywords:asymmetricframestructure;seismicanalysis;torsioncoupling在实际工程应用中,由于建筑物
6、功能的要求、场在地面平动激励下,也会激起扭转振动.因此,我国地条件的限制及建筑造型美观的需要,建筑物的平的5建筑抗震设计规范6(GB50011-2001)规定:对面形状和立面形状不可避免地形成不规则的布置.于不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模[1]从而使各层的刚度中心与质量中心不重合,各层的型.刚度中心及质量中心不在一条竖轴上,形成非对称对于框架结构,当采用空间计算模型时,柱、梁结构.在历史上的多次破坏性的大地震中,这种非对可采用空间梁单元,楼板采用平面型壳单元,通过有称结构的破坏最为严重.这是因为非对称结构,即使限单元法计算.此方法计算精度高,并且能考
7、虑楼板X收稿日期:20051010基金项目:北京市重点试验室开放基金资助项目(EESR2004-4)作者简介:王朝晖(1969-),男,湖南双峰人,湖南大学博士研究生通讯联系人,E-mail:wang)zhaohui@163.com2湖南大学学报(自然科学版)2007年在平面内的变形.但是,这种方法数据输入量大,计112简化模型及运动方程算时间长,计算结果处理工作量大.故对于设计来根据上述假定,实际结构可简化为图1的模型.说,特别是对于初步设计来说,这种方法代价太大,当结构为n层时,它就成为一个具有3n个自并不是很适合.由度的体系.可采用直接刚度法建立其运动
8、方程:分国内外许多研究人员在空间结构简化计算方面别在
