簡介：西安建筑科技大學碩士學位論文建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的質(zhì)量阻尼主動控制分析專業(yè)控制理論與控制工程碩士生婁衛(wèi)波指導教師段中興教授摘要隨著社會的發(fā)展，超高層建筑的不斷興起，使得人們對建筑結(jié)構(gòu)的安全性與舒適性提出了更高的要求。提高建筑的抗震、抗風能力是目前結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要任務。土木結(jié)構(gòu)的振動控制研究是結(jié)構(gòu)抗震研究的重大突破，它依靠振動控制系統(tǒng)主動或被動控制來控制結(jié)構(gòu)的動力響應，在現(xiàn)代工程應用中極為廣泛。本文以某高層建筑結(jié)構(gòu)受地震激勵為例，采用主動質(zhì)量阻尼器（AMD）對建筑結(jié)構(gòu)的抗震主動控制進行了控制算法研究和計算機仿真分析。研究了高層建筑結(jié)構(gòu)中傳感器的優(yōu)化布置設(shè)計和結(jié)構(gòu)中作動器最優(yōu)主動控制力的優(yōu)化設(shè)計。首先，分析了傳感器布置位置與數(shù)目對結(jié)構(gòu)的影響，提出采用改進的自適應遺傳算法來研究高層建筑結(jié)構(gòu)中傳感器的優(yōu)化布置問題，通過二重結(jié)構(gòu)的遺傳編碼實現(xiàn)傳感器數(shù)目的最優(yōu)設(shè)計，并且通過遺傳算子概率的自適應取值得到遺傳算法的全局最優(yōu)解。結(jié)果表明，改進的自適應遺傳算法對傳感器的布置可以取得很好的優(yōu)化效果。其次，分析了主動質(zhì)量阻尼控制系統(tǒng)的控制原理，確定了控制系統(tǒng)最優(yōu)參數(shù)的表達式，獲得了控制權(quán)矩陣Q和R的取值；采用線性二次型最優(yōu)控制算法（LQR）設(shè)計了作動器的最優(yōu)主動控制力，同時分析了主動控制力對結(jié)構(gòu)特征的影響，討論了系統(tǒng)時滯對主動控制系統(tǒng)的影響，并通過移相法進行補償，提高了主動控制效果。最后，通過MATLAB計算機仿真分析，仿真結(jié)果表明，主動控制裝置改變了原結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼，通過主動控制算法設(shè)計最優(yōu)控制力能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的震動響應。關(guān)鍵詞振動主動控制；主動質(zhì)量阻尼器；遺傳算法；線性二次型最優(yōu)控制算法

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簡介：文物古建筑中以磚墻類的砌體結(jié)構(gòu)占大多數(shù)，現(xiàn)在保存下來仍然完好的磚墻類砌體結(jié)構(gòu)大多都是宋元明清時代遺留下來的文物。受到諸如載荷作用、自然風化作用以及各種戰(zhàn)亂、地震等突發(fā)性外在因素的影響，許多建筑物面臨著損傷和損傷積累問題。這些損傷的積累有可能導致結(jié)構(gòu)的使用性能降低或發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。古建筑砌體結(jié)構(gòu)一般存在整體強度下降、內(nèi)部損傷破壞、地基缺陷、抗震性差等問題，在制定加固方案前需采取合適的檢測手段分析判斷存在的問題，以及問題的嚴重程度。本文以上海松江照壁結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)勘探以及建筑的結(jié)構(gòu)損傷檢測和結(jié)構(gòu)抗震性能評價為例，采用理論分析、物理勘探、無損檢測和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，從古建筑結(jié)構(gòu)地基勘探、砌體結(jié)構(gòu)損傷檢測、安全現(xiàn)狀評價、結(jié)構(gòu)抗震特性等多方面進行了研究與分析。針對都市中的古砌體建筑結(jié)構(gòu)的地基勘探問題，開展了基于表面波的地基調(diào)查方法研究。采用面波和地脈動相結(jié)合的方法進行地基勘探。基于高密度面波勘探和臺陣地脈動勘探頻散分析目標函數(shù)的統(tǒng)一表達式，采用加權(quán)函數(shù)把兩個目標函數(shù)結(jié)合起來，提出了聯(lián)合分析兩種數(shù)據(jù)得到一條由高頻到低頻的完整的頻散曲線的方法。通過聯(lián)合反演得到了由地表到大深度的地下構(gòu)造。針對古建筑砌體結(jié)構(gòu)的特點，開展了微動測試技術(shù)在古建筑砌體結(jié)構(gòu)檢測中的應用研究。通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及三維有限元固有值計算分析，得到了健全松江照壁結(jié)構(gòu)以及損傷結(jié)構(gòu)的固有頻率和固有振型。比較健全結(jié)構(gòu)和損傷結(jié)構(gòu)的固有振型及剛度之差，提出了剛度損失指標的概念，對古建筑砌體結(jié)構(gòu)進行損傷定位及定量評價。

簡介：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市的地下空間正在被大力的開發(fā)利用，來提高我國城市的承載力。在城市地下空間快速發(fā)展的背景下，地下結(jié)構(gòu)與地表結(jié)構(gòu)越來越近，兩者之間的動力相互作用已不可忽視，它們構(gòu)成了一個復雜的動力相互作用體系。一方面，由于大型地下結(jié)構(gòu)的存在，地表的運動區(qū)別于自由場地表的運動，進而影響地面結(jié)構(gòu)的地震反應另一方面由于地面結(jié)構(gòu)的存在，結(jié)構(gòu)振動能輻射到土體中，使場地土層的運動改變，而地下結(jié)構(gòu)的地震反應恰恰是由其周圍場地土層的運動決定的。為了提高我國城市的抗震安全度，深入開展地震作用下地下結(jié)構(gòu)與相鄰地面建筑之間的動力相互作用研究是十分必要的。本文建立了考慮地下結(jié)構(gòu)與相鄰地面建筑之間的動力相互作用的整體分析模型，在驗證了模型動力人工邊界、地震波輸入、接觸非線性及土結(jié)構(gòu)相互作用的合理性基礎(chǔ)上，應用ABAQUS有限元軟件對其進行數(shù)值模擬，分析了地下結(jié)構(gòu)埋深、地下結(jié)構(gòu)和地面建筑之間的距離、入射波頻率等因素對地下結(jié)構(gòu)與地面建筑相互作用下的動力響應，并通過正交試驗，評價了各影響因素的主次關(guān)系。通過上述分析得出結(jié)論如下1當無地面建筑時，地下結(jié)構(gòu)的埋深對地表地震運動（地表位移和加速度）的影響較大，隨著隧道埋深增加，地表地震運動先增大后減小，并逐漸趨于平緩。2在一定隧道埋深下，不同的入射波頻率對地表地震響應影響較顯著，在同一入射波頻率下，隧道埋深與隧道洞徑比為1～2范圍內(nèi)，地表的地震響應變化較顯著，埋深與洞徑比超過25時，地表地震響應變化趨于平緩。3當存在地面建筑時，地面建筑與地下結(jié)構(gòu)的相互地震響應影響隨著二者之間凈距的增加先增加后減小并趨于平緩，并隨地下結(jié)構(gòu)的埋深增加，二者相互影響先增加后減小并逐漸趨于無地下結(jié)構(gòu)情況。4上述地面建筑與地下結(jié)構(gòu)的相互地震響應影響還與入射波頻率有關(guān)，當入射波頻率在1～10HZ時，地下結(jié)構(gòu)與地面建筑的相互地震響應影響隨著入射波頻率增加逐漸減小并趨于平緩。5通過正交試驗，選取擬水平法對地下結(jié)構(gòu)和地面建筑的整體進行了4因素（基巖、地下結(jié)構(gòu)埋深、地震波入射頻率及地下結(jié)構(gòu)與地面建筑的相對位置）3水平的統(tǒng)計分析，得出了各影響因素對地下結(jié)構(gòu)地震響應影響大小依次為隧道埋深＞地下結(jié)構(gòu)與地面建筑的凈距＞地震波入射頻率＞基巖，對地面建筑地震響應影響大小依次為隧道埋深＞地震波入射頻率＞地下結(jié)構(gòu)與地面建筑的凈距＞基巖。

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簡介：地震災害嚴重威脅著人類生命、財產(chǎn)安全。而人類也正是在與地震斗爭的過程中不斷進步，抗震理論與技術(shù)得以不斷發(fā)展和完善，各種新的防災減災技術(shù)層出不窮。在這樣的背景下，基礎(chǔ)隔震技術(shù)應運而生。基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)是指通過在基礎(chǔ)頂部與結(jié)構(gòu)底部設(shè)置隔震層，從而使結(jié)構(gòu)分為上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)兩部分。近些年來，國內(nèi)外學者對應用基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)進行了分析計算和試驗研究，研究表明，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，只要選擇合適的剛度和阻尼，結(jié)構(gòu)在地震動下的加速度反應大幅降低。由于原理簡單明了、造價低、減震效果好，隔震結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了新世紀以來建筑結(jié)構(gòu)抗震的發(fā)展新趨勢。所以對采用基底隔震體系的結(jié)構(gòu)進行動力分析具有重要的現(xiàn)實意義。本文基于哈密頓理論，應用動力時程分析法來研究應用疊層橡膠基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的變化過程。對于框架結(jié)構(gòu)采用層剪切模型，通過計算得到了結(jié)構(gòu)的層抗推剛度后，再根據(jù)地震過程中中間樓層與上下兩樓層之間的運動方程關(guān)系，推導出了結(jié)構(gòu)的整體剛度矩陣。對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)采用并聯(lián)鐵摩辛柯梁模型，考慮地震作用下結(jié)構(gòu)的剪切變形和彎曲變形，基于哈密頓體系和精細積分法導出層單元剛度矩陣，應用有限元法集成上部結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣。應用達朗貝爾原理分別列出地震動下上部結(jié)構(gòu)和隔震層的運動方程，再利用數(shù)值代換的方法將兩方程合并成同一方程。最后，采用動力時程分析的精細積分法并用MATLAB語言編制相應程序?qū)こ虒嵗M行動力時程分析，求得高精度的地震響應值。結(jié)果表明，基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的層間位移、速度、加速度等都有明顯減小，減震效果明顯?？傊?，本課題的研究對建筑結(jié)構(gòu)抗震工程具有現(xiàn)實意義。

簡介：科技發(fā)展日新月異信息技術(shù)在建筑行業(yè)得到了廣泛的應用。然而集合了眾多信息技術(shù)的建筑行業(yè)中依然存在著信息流失、信息孤島現(xiàn)象等問題其中的工作流程和信息的交流迫切需要改革和進步。在這樣的背景下建筑信息模型BUILDINGINFMATIONMODELINGBIM應運而生它對建筑物物理和功能特性進行數(shù)字表達為建筑整個生命周期提供可信賴的信息共享和知識資源。在整個建筑工程項目中BIM技術(shù)體現(xiàn)了較高的實用性和經(jīng)濟價值。目前BIM技術(shù)在我國處于快速發(fā)展階段但在建筑業(yè)中的應用還存在許多問題有待于進一步解決。為了擴大BIM技術(shù)在建筑工程中的應用范圍本文以BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的應用為研究對象主要研究內(nèi)容概括為以下三個方面⑴在深入理解BIM理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用基于BIM的REVIT軟件建立建筑信息模型從建筑信息模型中提取所有結(jié)構(gòu)信息為結(jié)構(gòu)工程師提供可靠的結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)以便進行整體結(jié)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)分析與計算。⑵在提取出結(jié)構(gòu)模型信息的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢索的可視化功能使結(jié)構(gòu)工程師對模型中特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行查找篩選以便于結(jié)構(gòu)工程師對特定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件做定量分析。⑶在對現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)分析軟件的深入研究和分析的基礎(chǔ)上，給出了REVIT軟件和結(jié)構(gòu)分析軟件SAP2000之間的模型轉(zhuǎn)換方法實現(xiàn)了它們之間模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。以上研究為BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)建模中的實際應用提供了一種可供參考的解決方案可以提高結(jié)構(gòu)工程師的工作效率。

簡介：鋼結(jié)構(gòu)加層是目前舊房改造、抗震加固的重要手段，采用數(shù)值方法對多種不同增層結(jié)構(gòu)進行模擬計算，有助于分析、比較不同增層方案的差別和優(yōu)劣。以某實際工程為例，運用ANSYS有限元軟件，建立對應六種不同增層方案的有限元數(shù)值模型，分別進行了靜力與動力分析，通過數(shù)值結(jié)果的對比分析，總結(jié)不同加層結(jié)構(gòu)靜、動力特性。主要研究內(nèi)容如下（1）回顧國內(nèi)外現(xiàn)有建筑鋼結(jié)構(gòu)加層研究發(fā)展狀況，歸納現(xiàn)有建筑鋼結(jié)構(gòu)加層的優(yōu)勢、必要性及基本原則。簡要介紹鋼結(jié)構(gòu)加層方案的選擇，抗震鑒定的基本流程及目前流行的加固設(shè)計計算理論。（2）對加側(cè)柱和不加側(cè)柱兩類、六種不同增層形式的鋼結(jié)構(gòu)，建立對應的三維有限元模型，分別進行不同工況下的靜力分析，通過對比總結(jié)不同加層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形特點。（3）采用模態(tài)分析、振型分解反應譜分析及時程分析，得到六種加層結(jié)構(gòu)的各階振型、周期、樓層位移、位移角和底層剪力，由此探討不同鋼結(jié)構(gòu)加層方式對其動力特性的影響規(guī)律，對可能出現(xiàn)的薄弱層部位提出抗震加固方案與措施，以提高其抗震能力。

簡介：傳統(tǒng)基于力的抗震設(shè)計方法結(jié)合有效的構(gòu)造措施能夠?qū)崿F(xiàn)抗震設(shè)防目標，保證地震作用下人類的生命安全。但在現(xiàn)代化的今天，地震作用下雖然人員傷亡少，經(jīng)濟損失卻十分巨大?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計方法可以根據(jù)工程場地條件和建筑結(jié)構(gòu)的重要性選定性能化目標，在設(shè)計中將性能目標定量化實現(xiàn)。這種抗震設(shè)計方法關(guān)注結(jié)構(gòu)的彈性階段和塑性階段的性能，能夠得到結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的塑性發(fā)展，判別結(jié)構(gòu)的薄弱層。鋼框架混凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)綜合了鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，輕質(zhì)高強，鋼結(jié)構(gòu)強度高，混凝土核心筒剛度大。這種結(jié)構(gòu)體系在高層建筑結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應用。但是目前人們對這種結(jié)構(gòu)的抗震性能還沒有充分的認識，對鋼框架在地震作用下能否發(fā)揮第二道防線作用還有待研究。本文闡述了基于性能抗震設(shè)計方法的原理，基于某工程實例，研究了這種抗震思想的具體實施方法，包括性能目標的選用、結(jié)構(gòu)計算以及抗震性能水準判別。采用ETABS和SATWE軟件對結(jié)構(gòu)進行常遇地震作用下的反應譜分析和彈性時程分析，得到結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的內(nèi)力、變形、承載力和剛度等參數(shù)。結(jié)構(gòu)各項指標基本滿足規(guī)范要求，底部三層結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度偏低，扭轉(zhuǎn)變形明顯。利用AS軟件對結(jié)構(gòu)進行罕遇地震作用下靜力彈塑性分析。觀察了結(jié)構(gòu)彈塑性的發(fā)展過程，得到了結(jié)構(gòu)在性能點處的地震剪力、位移以及結(jié)構(gòu)損傷情況。結(jié)果表明，在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)整體性能符合規(guī)范規(guī)定，結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)滿足性能目標要求。深入分析工程實例的結(jié)構(gòu)特點，優(yōu)化原結(jié)構(gòu)設(shè)計。對優(yōu)化結(jié)構(gòu)進行彈性反應譜分析，對比優(yōu)化結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)的抗震性能。優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案的剪力墻截面尺寸減小，造價降低，地震剪力減小，抗震性能良好，滿足結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計目標。工程實例應用了一種新型組合樓板鋼筋桁架組合樓板。本文對比研究了鋼筋桁架組合樓板和壓型鋼板組合樓板的特點，根據(jù)工程實例，分別設(shè)計了兩種組合樓板，對兩種組合樓板進行了造價分析，提出了應用建議。

簡介：隔震技術(shù)是指在建筑物上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層將上部建筑結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)隔離當?shù)卣鸢l(fā)生時隔震層便發(fā)揮其隔震的作用代替結(jié)構(gòu)承受地震的強烈振動以此來隔離并且耗散地震的能量避免和減少地震的能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸。隔震結(jié)構(gòu)體系是區(qū)別于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系的一種被動控制體系該體系改變了傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系的耗能原理即通過隔震層的耗能裝置、而不是結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件來吸收并消耗地震能量。這種優(yōu)越的耗能特性是傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系所不能夠?qū)崿F(xiàn)的。隔震技術(shù)有基礎(chǔ)隔震和層間隔震之分初期主要應用于中、低層的短周期結(jié)構(gòu)和房屋的加層改造中隨著研究的深入和實際的需要隔震技術(shù)逐漸向高層、超高層的應用發(fā)展。本文綜合了基礎(chǔ)隔震和層間隔震的概念將分段隔震技術(shù)應用于高層建筑并對高層分段隔震建筑的兩個關(guān)鍵性問題進行了研究一是高層分段隔震建筑在地震作用下的減震效果二是高層分段隔震建筑在風荷載作用下的穩(wěn)定性和舒適度。首先應用ANSYS有限元軟件建立了非隔震建筑、基礎(chǔ)隔震建筑和分段隔震建筑的三維有限元模型通過輸入三向地震波對比各模型的地震響應。結(jié)果表明分段隔震結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下比基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)具有更好的隔震效果有效減小了各層的加速度、層間位移和層間剪力等上部結(jié)構(gòu)的最大位移略有增加。其次探討了分段隔震結(jié)構(gòu)的隔震支座在多遇地震作用下的位移和軸力響應分析表明分段隔震結(jié)構(gòu)位移主要發(fā)生在兩隔震層上底層隔震支座的位移比基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的支座位移略有減小隔震支座的軸力以地震初始時的軸壓力為平衡位置振動軸向力保持在設(shè)計允許值范圍內(nèi)且沒有出現(xiàn)拉力隔震墊不會出現(xiàn)軸壓和撕裂破壞現(xiàn)象。最后分析了風荷載對高層分段隔震建筑隔震層的破壞作用、傾覆性和對人體舒適度的影響。結(jié)果表明分段隔震建筑在強風作用下底層剪力比基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)略有增加但剪力值小于隔震支座的屈服力風荷載產(chǎn)生的傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)的抗傾覆力所以風荷載作用下一般不會引起隔震層的強度破壞也不會導致結(jié)構(gòu)傾覆的發(fā)生但脈動風會使分段隔震結(jié)構(gòu)的加速度反應增大可能會超過人體的舒適度要求設(shè)計時需引起重視。

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簡介：為了更加精準的發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的薄弱部分，高效、準確的評估罕遇地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，論文從工程實例的整體模型出發(fā)，利用數(shù)值模擬計算平臺ABAQUS探討了在地震作用下超高層建筑結(jié)構(gòu)應力損傷情況的應用研究。論文建立在理論研究的基礎(chǔ)上，通過使用有限元分析軟件ABAQUS，結(jié)合合肥某較為復雜的超高層建筑，進行了罕遇地震情況下的結(jié)構(gòu)動力彈塑性時程分析。對其在大震地震波作用下各層樓板及整體框架的應力損傷情況進行了詳細的探究，并對計算結(jié)果進行了分析比較，驗證了該工程的結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置基本上是合理的。損傷分析結(jié)果表明對于樓板有凹進、平面不規(guī)則、帶有轉(zhuǎn)換的高層剪力墻結(jié)構(gòu)，地震水平作用力主要是通過墻體自身傳遞，樓板在傳遞水平地震作用力方面所起的作用不大，樓板出現(xiàn)較為嚴重損壞的原因主要是由于自身變形過大。對于此類超限建筑結(jié)構(gòu)，通過合理的布置墻體位置，并對結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位采取有針對性的抗震加強措施，即能夠滿足“大震不倒”的要求。論文研究表明使用數(shù)值模擬地震作用，進行抗震設(shè)計是可行的。在罕遇地震作用下，彈塑性時程分析是一種可靠而有效的方法，能夠保證超高層建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)抗震設(shè)防目標。除了常規(guī)的結(jié)構(gòu)響應，ABAQUS有限元軟件還可以分析地震荷載作用，實時提供震害分布情況和結(jié)構(gòu)損害進化的信息，地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的薄弱部位和進入塑性階段的步驟也可以準確的呈現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了關(guān)鍵的信息，具有重要的意義。驗證了在評估罕遇地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能時運用彈塑性時程分析是較為有效的。這也證明了大型通用有限元分析軟件在現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中起著非常重要的作用，為指導抗震設(shè)計方法提供了依據(jù)。

簡介：型鋼混凝土柱在建筑結(jié)構(gòu)中往往是主要的承重構(gòu)件之一，使用合適的數(shù)值模型分析其力學性能對高層結(jié)構(gòu)抗震分析有重要的意義。本文綜述了目前文獻中已有的低含鋼率恢復力模型相關(guān)研究，分析了其理論、計算流程和算法，并在通用有限元軟件OPENSEES中編程實現(xiàn)。本文詳細推導了模型中基本參數(shù)的確定方法，并用于模擬實際高層建筑結(jié)構(gòu)中的型鋼混凝土柱。首先，本文用恢復力模型模擬了單根型鋼混凝土柱的試驗，通過對比驗證了模型的精度，研究了其計算效率。其次，本文將恢復力模型用于理想32層高層結(jié)構(gòu)中的單排型鋼混凝土構(gòu)件靜、動力分析中。根據(jù)與纖維模型計算結(jié)果的對比，證明使用恢復力模型分析高層結(jié)構(gòu)中的局部構(gòu)件抗震性能時較傳統(tǒng)的纖維模型建模更加簡單、計算時間更短。并且，本文將恢復力模型運用于上海中心127層606米實際超高層建筑的動力時程分析中。分析了結(jié)構(gòu)在大震作用下的動力響應時程，研究了型鋼混凝土柱損傷和破壞機理。通過與纖維模型計算結(jié)果對比，論證了使用恢復力模型分析實際超高層結(jié)構(gòu)動力時程具有精確性和高效性。另外，由于僅通過宏觀模型分析型鋼混凝土柱承載能力無法準確描述混凝土局部開裂、損傷演化等細部力學行為。因此，本文將宏觀有限元軟件OPENSEES和能模擬混凝土本構(gòu)關(guān)系的細部離散元軟件YADE耦合起來，通過CLIENTSERVER技術(shù)，搭建了不同操作系統(tǒng)WINDOWS（運行OPENSEES）與LINUX（運行YADE）之間數(shù)據(jù)傳輸通道，從而實現(xiàn)有限元軟件與離散元軟件的實時高效耦合技術(shù)?；诖朔椒?，本文分析了簡單的混凝土柱在動力作用下的細部力學行為，其意義在于為宏細觀結(jié)合的計算提供了一個非常重要的計算工具。

簡介：實體建筑結(jié)構(gòu)模型是為改良傳統(tǒng)教學模式，搭建技能培訓平臺，克服理論和實踐脫節(jié)等問題而開發(fā)建造的，與實物結(jié)構(gòu)相同的建筑結(jié)構(gòu)展示模型。該模型在對教學要求和現(xiàn)場施工深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，將二者有機融合，將目前工程中常見的砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式按地基與基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑屋面的施工過程進行有序安排，對結(jié)構(gòu)實體構(gòu)造分步展示，利用圖紙與現(xiàn)場實物對比，做到理論與實踐的融合，使學生易于理解與掌握。在開發(fā)研究中，著重解決了三種結(jié)構(gòu)合建的傳力問題，結(jié)構(gòu)之間連接問題，構(gòu)造與施工流程展示問題，技能項目設(shè)置、學生操作場地設(shè)置、大人流參觀學習等問題，并在模型內(nèi)設(shè)置多媒體應用平臺，便于現(xiàn)場教學培訓和學員自學。實體建筑結(jié)構(gòu)模型自2010年開發(fā)以來，已先后在近十所高校和中職院校落戶，不完全統(tǒng)計已有數(shù)萬人次對模型參觀學習及技能操作訓練，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益，達到了設(shè)計的預期目標。目前模型仍在不斷完善中，此模型的推廣使用符合國家現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展方向，為建筑工程行業(yè)的技術(shù)培訓教學提供一種新的模式，也能為大中專院校開展“項目化”教學，建筑工人技能培訓提供一個平臺。

簡介：建筑是民族文化的有形載體，是一門精彩絕倫的藝術(shù)，燦爛奪目的中國古代建筑是世界建筑體系中的一顆璀璨的明珠，是中華民族五千年燦爛文化的歷史縮影，是我國古代勞動人民努力和智慧的結(jié)晶。而中國木構(gòu)建筑以其特有的建筑結(jié)構(gòu)體系，幾千年來，推陳出新，逐漸形成了我國獨特的建筑結(jié)構(gòu)體系，成為東方建筑文化乃至世界文化的代表。同時，中國古代建筑體系是我國占代文明中最具代表性的一頁，現(xiàn)在保存的古代遺址遺跡都有極其寶貴的歷史文化價值、藝術(shù)價值及科學研究價值，因而對我國古代建筑結(jié)構(gòu)體系特征及其抗震性能的研究具有重要現(xiàn)實意義。但是，隨著歲月的流逝，人為及環(huán)境的對木結(jié)構(gòu)古建筑的破壞也越來越嚴重，作為一名熱愛祖國的中國人，我們有義務和責任去保護木結(jié)構(gòu)古建筑，因此，保護、補強和修繕古建筑也迫在眉睫。本文以現(xiàn)有的木構(gòu)古建筑為基礎(chǔ)，對我國木構(gòu)古建筑的結(jié)構(gòu)性能展開研究與討論。通過對木構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析，同時利用大型有限元軟件SAP2000對木建筑的各項性能進行數(shù)值模擬，主要做了以下幾方面工作1針對我國古建筑，總結(jié)前人的研究成果，初步概述了古代建筑的發(fā)展、特點及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，同時重點闡述了研究木構(gòu)建筑的意義2簡單分析了我國古代建筑使用木材的原因，根據(jù)現(xiàn)有理論知識，分析了作為古建筑材料木材的材料特點及基本特性，為了更好的研究材料的特性，進行了木材的力學性能試驗，重點講述了木材抗彎彈性模量及抗彎強度的試驗全過程，并初步得到木材的力學特性3從結(jié)構(gòu)的構(gòu)造出發(fā)，分析了我國古代木結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特性，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用與存在意義，重點探討了卯榫、斗棋等結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)性能及抗震減震特性的影響4根據(jù)現(xiàn)有理論及實例數(shù)據(jù)，進行結(jié)構(gòu)性能的有限元分析，初步分析了結(jié)構(gòu)的動力特性，得到了結(jié)構(gòu)合理自振頻率及結(jié)構(gòu)振型，為以后的研究分析奠定了基礎(chǔ)5考慮到木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的特點，對結(jié)構(gòu)進行風荷載及地震作用（振型分解反應譜法）下的影響分析，得到結(jié)構(gòu)的最大層間位移差及位移角，且由于結(jié)構(gòu)自重較輕，自振周期較大，地震作用影響較小，結(jié)構(gòu)以風荷載作用為主。建議以后分析木構(gòu)古建筑時，重點注意風荷載的影響。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)對木構(gòu)古建筑的結(jié)構(gòu)性能進行動力時程分析，重點分析了結(jié)構(gòu)的明層在三條不同的地震波作用下的響應，得到結(jié)構(gòu)的薄弱層為第三層的可靠結(jié)論，且結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下層間位移變形及最大位移角符合要求，結(jié)構(gòu)基本完好。