结构分析作业(精品)

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1、郑州大学土木工程学院硕士研究生课程论文课程名称结构体系分析与设计学时60学分3姓名主讲教师王东炜教授指导教师王新玲教授年级学号联系电话Emailgaozhaoyang2817@163.com提交日期第一章(1)用matlab等工具，举例验证：结构的任一位移向量｛，(兀)｝均可按振型｛匕(兀)｝加以展开：30)｝〜工⑺｛匕⑴｝1=1解答：现以一座三层剪切型建筑物就例说明结构任一位移向量均可按振型加以展开，简图如下：Kf600Ki=1200H3-2Ki=24001.0001.0001.000-6.26

2、由计算可以得到基本振型为b二0.548-1.5220.198-0.87212.10验证如下：设随机矩阵a-rand(3,3)为结构的位移向量0.50280.30460.68220.70950.18970.30280.42890.19340.5417则耍证a=d*b,令c=h1然后通过Matlab进行计算过程如K：»a=rand(3,3)a=0.50280.30460.68220.70950.18970.30280.42890.19340.5417»b=[1.0001.()(X)l.(X)0;0.5

3、48-1.522-6.260;0.198-0.87212.100]b=1.00001.00001.00000.5480-1.5220-6.26000.1980-0.872012.1000»c=inv(b)C—0.74790.40640.14840.2465-0.3728-0.21330.0055-0.03350.0648»d=a*cd=0.45490.06790.05390.57910.20740.08450.37150.08400.0575»dl=d(l/)dl=0.45490.06790.05

4、39»d2=d(2,:)d2=0.57910.20740.0845»d3=d(3,:)<13=0.37150.08400.0575»al=dl*bal=0.50280.30460.6822»a2=d2*ba2=0.70950.18970.3028»a3=d3*ba3=0.4289»a=[al;a2;a3]0.19340.5417d—0.50280.30460.68220.70950.18970.30280.42890.19340.5417因此，a二d*b,所以此例可以验证：结构的任一位移向量｛『(

5、％)｝均可按振型｛YJx)｝加以展开:皿忙工⑺忆⑴｝/=1证毕(2)从设计规范中以及概念设计相关书籍中，搜寻与结构质量分布、刚度分布有关的条款和静力分析案例；并用模态分析的方法加以对比分析《建筑抗震设计规范2010》3.4建筑形体及其构件布置的规则性3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的耍求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严垂不规则的建筑不应采用。3.4.2建筑设计应重视其平面、里面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济

6、合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、便面侧向刚度和承载力突变。《高层建筑混凝土结构技术规程》4.3结构平面布置4.3.1在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均与。不应釆用严重不规则的平面布置。4.3.3抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑，其平面布置宜符合下列耍求：1平面宜简单、规则、对称，减少偏心；2平面长度不宜过长，突出部分长度2宜过大；3不宜采

7、用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。4.3.4抗震设计的B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑，其平面布置应简单、规则，减少偏心。4.3.9抗震设计时，高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。4.4结构竖向布置4.4.1高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不

8、应采用竖向布置严重不规则的结构。4.4.2抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%o4.4.4抗震设计时，结构竖向抗侧力构件宜上卜•连续贯通。《结构质量分布及损伤与动力响应关系研究》一文中：结构动力系统屮质量、阻尼、刚度等物理参数及其分布决定着结构的动力特性。当这些物理参数及其分布发生改变时，结构的动力特性会随着改变，从而使再相同荷载作用下，解雇的动力响应也会发生改变。《刚度分布对复朵结构体系看真性能影响》一文中