下载文档原格式
高层建筑在复杂大气环境下的结构动力响应研究近年来，城市化进程的加快以及人口迅速增长，促使了高层建筑的崛起和发展。
然而，高层建筑所面临的挑战也随之增多。
其中之一就是在复杂大气环境下的结构动力响应问题。
复杂大气环境，如风、地震等自然力对高层建筑的影响极其显著，使其结构动力性能成为研究的焦点。
本文将阐述高层建筑在复杂大气环境下的结构动力响应问题以及相关的研究。
首先，高层建筑在大气环境下的结构动力响应主要受到风力和地震力的作用。
风力是高层建筑最主要的外部激励载荷，影响着建筑的结构稳定性和舒适性。
由于风的随机性和时变性，高层建筑的结构动力响应也具有不确定性。
因此，研究高层建筑在复杂风场中的结构响应是非常重要的。
其次，高层建筑地震易受地壳运动的影响，地震力作用下的结构动力响应是高层建筑设计的重要内容。
由于地震动的复杂性和不确定性，高层建筑在地震力作用下的结构响应是一个复杂的问题。
因此，研究高层建筑在不同地震动下的结构动力性能以及响应特性是十分必要的。
对于高层建筑在复杂大气环境下的结构动力响应问题，早期的研究主要集中在理论分析和实验研究上。
然而，随着计算机技术和数值方法的发展，数值模拟成为研究高层建筑结构动力响应的重要手段。
有限元方法、计算流体力学等数值模拟方法被广泛应用于高层建筑结构的动力分析。
在数值模拟中，风洞试验和计算流体力学（CFD）的方法是最常用的。
风洞试验可以通过模型试验来研究高层建筑在不同风速和方向下的结构响应。
然而，由于试验设备和工程成本的限制，风洞试验的规模通常较小，不能完全反映实际工程的复杂性。
因此，计算流体力学的方法成为研究高层建筑结构动力响应的重要手段。
CFD方法可以通过计算风场的流动状态和风压分布，来获取高层建筑的结构响应。
此外，高层建筑的结构动力响应还受到结构形式和材料特性等因素的影响。
不同的结构形式和材料性质会对结构的刚度、强度等动力性能产生重要影响。
因此，在高层建筑的设计中，需要考虑结构的抗风性能、抗震性能等方面的要求，以保证其在复杂大气环境下的结构动力响应。
某高层隔震建筑地震响应分析
赵伟
【期刊名称】《福建建筑》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】利用Etabs软件，对某高层隔震建筑进行非线性时程分析。
时程分析表明：在8度（0．3g）中震作用下，隔震结构与非隔震结构相比，隔震层以上最大减震系数为0．34，减震效果明显；在8度（0，3g）罕遇地震下，隔震结构整体抗倾覆验算满足要求；在罕遇地震作用下，隔震层发生较大变形，隔震层以上楼层层间位移很小，上部结构呈现平动。
【总页数】3页(P64-66)
【作者】赵伟
【作者单位】福州市规划设计研究院,福建福州350003
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
【相关文献】
1.URTFPB高层隔震建筑地震响应分析 [J], 王伟强;陈彦北;卜继玲;孔令俊;何俊
2.考虑温度影响的LRB隔震建筑地震响应分析 [J], 程志远; 胡紫东; 李黎; 亓丽芳
3.考虑温度影响的LRB隔震建筑地震响应分析 [J], 程志远; 胡紫东; 李黎; 亓丽芳
4.高层隔震建筑设计问题研究思路构建 [J], 牛新柱
5.某高层隔震建筑的隔震橡胶支座安装施工技术探析 [J], 邓鹏;彭世成
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
结构动力响应的时程积分精度分析
刘岩;蒲军平
【期刊名称】《新疆大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(018)004
【摘要】采用精细时程积分法及状态方程直接积分法,讨论了求解动力响应问题的时程积分方式.通过选择代数精度高的科茨积分,得出了计算精度非常高的动力响应结果.
【总页数】4页(P393-396)
【作者】刘岩;蒲军平
【作者单位】北京工业大学,北京,100022;新疆大学,新疆乌鲁木齐,830046
【正文语种】中文
【中图分类】O332
【相关文献】
1.计算结构动力响应的分段精细时程积分方法 [J], 王超;李红云;刘正兴
2.大型结构动力响应的状态方程的Krylov精细时程积分法 [J], 陈臻林
3.频率相关黏性阻尼理论的时程积分计算 [J], 孙攀旭;杨红;刘庆林
4.非线性(时滞)动力学问题的一种新暂态时程积分解法 [J], 颜廷浩;任传波;周继磊;吴凯伟;曹军帅;孙志钏
5.结构动力响应的精细时程积分并行算法 [J], 李红云;沈为平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超高层建筑结构与弹塑性动力时程分析法一、前言随着经济的不断发展，城市内部的建筑物高度不断被刷新，各种高层建筑以及超高层建筑被不断的建设，对于这类建筑结构不能进行简单的叠加计算，需要依靠具有科学性的计算方法进行分析。
现如今常用的分析法是弹塑性动力时程分析法，这种分析法具有较高的精确度和准确度，可以对建筑结构进行定性分析，同时可以更好地反应地震对建筑物的影响。
二、工程概况某大型建筑地下2 层，地上33层，总建筑面积约为30 万m。
本工程±0.00 以下由裙房连为整体，±0.00 以上依据层数、高度、结构体系的不同共分为3 个单体，A 座，D 座与商业裙房构成大底盘单塔结构， B 座，C 座与商业裙房构成大底盘双塔结构。
本文论述仅针对B 座，C 座。
建筑结构设计使用年限：50 年；建筑结构安全等级：二级，对应结构重要性系数为1.0；抗震设防类别：根据规范GB50223—2008，本工程商业部分属人流密集的大型多层商场，抗震设防类别为重点设防类（乙）类建筑，写字楼部分抗震设防类别为标准设防类（丙）类建筑；抗震设防烈度为8 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.20g；建筑场地类别：Ⅲ类；场地特征周期：0.45。
三、弹塑性动力、静力分析力学模型1.层模型它是把结构按层静力等效成质量弹簧串，然后再进行弹塑性动力反应分析。
层模型只能通过时程分析找到薄弱层，不能找到具体的薄弱杆件。
层模型动力时程分析计算由两部分组成，前一部分是层静力特性计算，这部分实际上就是一个小型的计算程序，采用增量法和能量法相结合，逐层计算结构的层间全曲线，并拟合成恢复力骨架曲线，并用三个点来简化描述该骨架曲线，即三线型骨架曲线，以此作为层刚度变化的控制点；后一部分是动力时程响应计算，基于集中质量、串联弹簧模型描述的层模型，采用Wilson—θ法计算结構的动力响应。
2.平面模型平面模型针对的是结构的一个局部——“榀”，对一榀框架进行时程分析，直接找出薄弱的杆件。
高层时程分析论文：高层结构地震放大作用及反应分析【中文摘要】我国高层建筑越来越多,实际震害表明,即使离震中较远的地区,高层反应也比较强烈,引起较大恐慌。
一般而言,地震反应随着楼层增高逐渐增大。
我国地震烈度表中提到:在高楼上人的感觉要比地面上室内人的感觉明显,但并不清楚具体放大程度和规律。
本文对六栋典型混凝土高层结构进行了计算分析,对比了不同场地条件和不同高度结构对地震的放大作用,得出了具体的放大程度及规律。
这样高层上的人可以通过所在层的反应,来判断实际的烈度,减小高层上的人对地震的恐慌。
剪力墙是高层结构普遍采用的抗侧力构件,然而剪力墙非线性数值模拟问题一直没有得到很好的解决,本文尝试采用壳单元建立剪力墙结构数值模型,并通过与实验结果对比验证其可靠性。
本文的主要工作内容及结论如下:1、为研究不同场地条件和不同高度结构对地震动的放大关系及规律,选择了能充分反映典型高层及超高层建筑的6栋建筑进行时程分析,分析结果表明:坚硬场地上的高层反应较弱,楼层的放大作用不明显;中等场地上的高层顶部楼层反应较为明显,20层左右顶层放大约1.4~2.6倍,40层左右的高层顶层放大约2.8倍;软弱场地上的高层建筑反应最强,楼层放大作用特别明显,20层左右结构顶层放大约...【英文摘要】There are more and more high-rise buildings in China, and the actual earthquake shows that, even in areas far from the epicenter, high-level responses are more intense,causing more panic. In general, the seismic response increases with higher floors. Seismic intensity scale in China shows: the feeling of people in the high-rise building is stronger than the feeling in the room on the ground, but do not know the extent and patterns of specific amplification. In this paper, six typical concrete high-rise str...【关键词】高层时程分析反应谱剪力墙有限元层间位移角【英文关键词】time history analysis response spectrum shear wall finite element story drift ratio【目录】高层结构地震放大作用及反应分析摘要5-7ABSTRACT7-8第一章绪论11-17 1.1 选题背景11 1.2 基本概念11-15 1.3 课题研究的意义15 1.4 各章主要内容及安排15-17第二章结构分析17-51 2.1 六栋结构概况和模型简介18-26 2.1.1 粮食大厦18-19 2.1.2 三盛巴厘岛19-20 2.1.3 西湖好美家20-21 2.1.4 融汇江山21-23 2.1.5 中央公园23-24 2.1.6 正大广场24-25 2.1.7 六栋高层结构基本特点的对比25-26 2.2 楼层反应加速度峰值分析26-28 2.3 根据楼层实测地震记录判定放大倍数28-30 2.4 楼层反应频率成分分析30-49 2.4.1 粮食大厦楼层反应频率成分分析30-33 2.4.2 三盛巴厘岛楼层反应频率成分分析33-36 2.4.3 西湖好美家楼层反应频率成分分析36-39 2.4.4 融汇江山楼层反应频率成分分析39-42 2.4.5 中央公园楼层反应频率成分分析42-46 2.4.6 正大广场楼层反应频率成分分析46-49 2.4.7 楼层反应谱分析的结果49 2.5 小结49-51第三章地震烈度和人的感觉的关系51-57 3.1 中外烈度表对比研究51-55 3.1.1 中国地震烈度表51-53 3.1.2 中外烈度表对比53-55 3.2 高层反应和人的感觉的相关性55-57第四章高层结构的弹塑性时程分析57-69 4.1 数值模型原理的简要介绍57-63 4.1.1 塑性金属材料57-58 4.1.2 混凝土损伤塑性模型58-61 4.1.3 钢筋混凝土复合单元61-62 4.1.4 显式积分算法62-63 4.2 实验对比63-65 4.2.1 实验模型简介63-64 4.2.2 数值模型分析结果与实验模型分析结果对比64-65 4.3 弹塑性时程分析65-68 4.3.1 结构特点65 4.3.2 弹塑性时程分析65-68 4.4 小结68-69第五章结语与展望69-71 5.1 本文主要工作内容及结论69-70 5.2 下一步工作的展望70-71参考文献71-73致谢73-74作者简介74攻读硕士期间主要参与的课题74出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
复杂建筑结构的动力响应分析及结构优化设计随着现代建筑技术的日益发展，越来越多的建筑物呈现出多层、高层、异形和曲线的复杂结构，除了美观，更多时候是出于耐震和可靠性方面的考虑。
但是，这些复杂结构建筑在遭受震动或风载荷时，由于其特殊的结构形式和材料性质，容易出现严重的动力响应，进而导致结构破坏或损伤，甚至危及居民的生命和财产安全。
因此，在设计过程中，需要进行复杂建筑结构的动力响应分析和结构优化设计，以提高结构的整体耐震性能和可靠度。
一、复杂建筑结构的动力响应分析建筑结构的动力响应是指结构在地震或风流荷载作用下的振动响应情况，通俗的说就是建筑物是否能够承受外界力量的作用而不发生倒塌、破坏等事故。
因此，在设计过程中需要考虑结构的动力响应情况，以尽可能地确保结构的安全可靠。
动力响应分析通常包括谱分析和时程分析两种方法。
谱分析是指通过分析建筑结构在地震或风荷载作用下的振动频率分布和振幅谱情况，来确定结构响应特性的一种分析方法。
时程分析是指通过在计算机中输入建筑结构在地震或风荷载作用下的具体力量作用情况和结构材料的性质参数，模拟建筑结构的振动响应过程，进而计算结构的最大位移、最大加速度及动态反应谱等参数的一种分析方法。
在进行动力响应分析时，需要考虑建筑结构的尺寸、形状、刚度、材料、地基等因素的影响，同时考虑地震或风荷载的强度、方向等影响因素，以获得准确的分析结果。
此外，还需要结合计算机辅助设计软件等工具进行模拟和计算，以使分析结果更具实际意义和参考价值。
二、复杂建筑结构的结构优化设计结构优化设计是指通过对建筑结构的材料、形状、尺寸、承载能力等方面进行综合考虑和优化，使结构在满足安全可靠性要求的前提下，尽可能减少结构重量、减小成本和提高效益的一种设计方法。
在复杂建筑结构的设计中，结构优化设计显得尤为重要，对整体结构的安全性、经济性、可靠性、美观性等方面都有重要影响。
为了实现结构优化设计，需要先进行材料和构件的选型，确定适合当前结构的材料和构件形式，使其具备足够的强度、刚度、韧性等性能。
高层建筑中的结构抗震性能评估与改进高层建筑的结构抗震性能一直是工程设计中的重要问题之一，尤其是在地震频发地区。
为了确保高层建筑的安全性和可靠性，科学的结构抗震性能评估和相应的改进措施至关重要。
本文将讨论高层建筑的结构抗震性能评估方法，并提出一些改进措施，以提高高层建筑的抗震能力。
一、结构抗震性能评估方法1. 动力响应谱法动力响应谱法是一种常用的结构抗震性能评估方法。
它基于地震波动力学原理，通过计算结构在地震作用下的响应加速度和位移响应，并比较其与设定的响应谱进行评估。
动力响应谱法考虑了地震波与建筑物动力相互作用的复杂性，能够较准确地评估结构的抗震性能。
2. 容量谱法容量谱法是一种基于结构塑性铰形成和破坏的评估方法。
它考虑了结构的非线性行为，并通过建立结构的塑性铰模型来模拟结构的破坏过程。
容量谱法可通过与设定的容量谱进行对比，评估结构在地震作用下的可靠性和安全性。
3. 时程分析法时程分析法是一种通过模拟地震波对结构的作用过程进行评估的方法。
它通过数值方法计算结构在地震作用下的动力响应，并绘制出结构的时程曲线。
时程分析法可直接反映结构的动力性能和响应特征，对于抗震性能评估具有重要意义。
二、结构抗震性能改进措施为了提高高层建筑的抗震性能，可以从以下几个方面进行改进。
1. 结构材料与设计选择合适的结构材料，如钢筋混凝土、钢结构等，能够增加结构的整体刚度和强度，提高抗震性能。
合理的结构设计和布置，如增设剪力墙、加强节点连接等，能够增加结构的抗震承载能力和延性，降低结构的震动响应。
2. 基础与地基处理高层建筑的基础与地基处理对其抗震性能有着重要的影响。
采用合适的基础形式和深基坑施工技术，能够提高结构的稳定性和抗震能力。
在地震频发地区，还可以进行地基加固和土体改良等措施，以提高地基的抗震性能。
3. 结构监测与维护定期对高层建筑进行结构监测，及时发现和修复存在的结构缺陷和隐患，可以有效提高结构的抗震性能。
同时，加强结构的日常维护和管理，保持结构的完整性和稳定性，也能够提高结构的抗震能力。
高层建筑抗震设计中的动响应分析在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些高耸入云的建筑不仅是城市现代化的象征，更是人们生活和工作的重要场所。
然而，地震作为一种不可预测且极具破坏力的自然灾害，对高层建筑的安全构成了严重威胁。
因此，在高层建筑的设计中，抗震设计至关重要，而动响应分析则是其中的关键环节。
地震作用下，高层建筑会产生复杂的动力响应。
这种响应涉及到结构的振动特性、材料的力学性能以及地震波的特性等多个方面。
动响应分析的目的就是要准确预测建筑结构在地震作用下的变形、内力和加速度等反应，从而评估结构的抗震性能，为设计提供科学依据。
高层建筑的结构体系对其抗震性能有着重要影响。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在抵抗地震作用时表现出不同的特点。
例如，框架结构具有较好的灵活性，但抗侧刚度相对较小；剪力墙结构则抗侧刚度较大，但灵活性稍差。
在进行动响应分析时，需要根据建筑的功能要求、高度、地质条件等因素选择合适的结构体系，并建立相应的力学模型。
地震波是引起高层建筑动响应的外部激励。
地震波具有随机性和复杂性，其特性包括振幅、频率、持续时间等。
在实际分析中，通常采用经过处理的实际地震记录或人工合成地震波来模拟地震作用。
为了更准确地反映地震的不确定性，还会进行多条地震波的输入分析，以获得结构响应的统计特征。
材料的力学性能也是影响动响应的重要因素。
混凝土和钢材等主要建筑材料在地震作用下会表现出非线性特性，如混凝土的开裂、钢筋的屈服等。
在动响应分析中，需要考虑这些非线性因素，采用合适的本构模型来描述材料的力学行为。
同时，结构的连接节点、填充墙等非结构构件的性能也会对整体抗震性能产生影响，需要在分析中予以适当考虑。
在进行动响应分析时，常用的方法包括振型分解反应谱法、时程分析法和 pushover 分析法等。
振型分解反应谱法是一种基于线性理论的简化分析方法，通过计算结构的自振特性和地震响应谱，来确定结构的地震内力和变形。
