管桁架组合楼盖的自振特性及动力响应研究

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1、分类号:TU310710-2012128055硕士学位论文管桁架组合楼盖的自振特性及动力响应研究李晓东导师姓名职称袁卫宁副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2015年6月10日论文答辩日期2015年6月16日学位授予单位长安大学StudyontheNaturalVibrationandDynamicresponseofcompositetubetrussfloorADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiXiaodongSupervisor：AssociateProf.YuanWeini

2、ngChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位

3、仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：导师签名：摘要随着近年来我国经济实力的不断增强，社会发展对大跨结构尤其是经济性先进的空间结构的需要进一步加大。管桁架组合楼盖作为一种新兴的结构形式，以其少节点、高承载能力及自重轻等优点越来越受土木工程师的青睐。但是，目前国内外学者对这种结构性能的研究还较少，且主要集中在静力性能方面。研究者对其动力性能还缺乏关注，相关的理论计算与设计方法也不完善，这将给该类结构的抗震设计造成障碍。为此，本文在借鉴前人研究成果的基础上，利用SAP2000有限元软件对管桁架组合楼盖进行了自振特性及动力响应分析，并提出一些可供结构设计中

4、参考的参数值。本文的主要研究内容有以下几点：1．分析国内外对管桁架结构及管桁架组合结构的研究现状，提出研究管桁架组合楼盖结构动力性能的必要性。2．对结构分析中所用到的模态分析理论、振型分解反应谱理论及Push-down理论做以阐述，并与管桁架组合楼盖分析相结合。3．利用Push-down方法分析管桁架结构常用的三种截面形式的优缺点，并选择倒三角形截面作为管桁架组合楼盖中的桁架截面。同时通过已有研究成果验证了本文所采用模型的正确性。4．对管桁架组合楼盖进行模态分析，得到结构的各阶模态。并分别研究宽高比、高跨比、桁架榀间距以及混凝土板厚等因素对管桁架组合楼盖的基频的影响。5．对

5、管桁架组合楼盖进行反应谱分析，研究结构的动力响应问题。并通过研究宽高比、高跨比、桁架榀间距以及混凝土板厚等因素对管桁架组合楼盖动力响应的影响，提出了最优高跨比及最优跨榀比，为工程设计提供参考。最后，本文在内力包络法的基础上计算杆件竖向地震作用系数，用以简化竖向地震内力计算，为今后的工程设计提供参考。关键词：管桁架组合楼盖，动力性能，自振特性，动力响应，最优高跨比，最优跨榀比iAbstractWiththerapiddevelopmentofeconomyinourcountryrecently,thedemandsforlarge-spanstructures,especi

6、allytheeconomicalspatialstructureareincreased.Asanewspatialstructuretype,compositefloortubetrussstructuresarehighlyappreciatedbymanystructureengineersbecauseofitsadvantagesoffewernodes,highloadcapacityandlightweight.Howevermanyscholars,athomeorabroadstilldon’tpayenoughattentiontothestudyof

7、thiskindofstructureperformance.Mostofthestudiesfocusonthestaticbehaviorwhiletheanalysisonthedynamicperformancearestilllackofattention.Therelatedtheoreticalcalculationanddesignmethodsofthatarenotcomplete,whichposesabarriertoanti-earthquakedesign.Basedontheprevi