原创《简中简结构简化分析方法综述》：此文是一篇综述论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
【摘 要】城市的不断发展意味着超高层建筑的需求和过去相比有了明显的增加,为了保障建筑的质量,对于技术层面上的要求当然也就比过去更高.筒中筒结构因其自身优良的性能,良好的抗风性和抗震性,而被广泛的应用在超高层建筑结构中.本文概述了筒中筒结构的剪力滞后效应,随后介绍了筒中筒结构的简化分析方法,最后指出筒中筒结构分析还不够透彻,仍需要更多的研究.
【关键词】筒中筒结构；剪力滞后；简化分析方法
1.引言
筒中筒结构体系是超高层建筑结构中常用的一种结构体系,这种结构体系是由外框筒和核心筒组成,其核心筒通常是钢筋混凝土剪力墙和连梁组成的薄壁筒,而外筒主要是密柱和群梁组合而成的框筒.由于筒中筒结构在超高层建筑中应用非常广泛,这种结构的分析方法也得到了广泛重视.本文将对筒中筒结构的分析方法进行探讨.
2.筒中筒结构的剪力滞后效应
框筒可以看成是开了口的实腹筒,但两者的受力状态和变形有很大差别.实腹筒在水平荷载下受弯时,由于腹板的竖向抗剪刚度极大,几乎不使腹板产生竖向剪切变形,因而实腹筒受弯时各水平截面并不出现任何翘曲而保持平截面,而框筒裙梁虽然高跨比大,但竖向弯剪刚度仍然有限.框筒在抵抗倾覆力矩时,水平截面的竖向应变不再符合平截面假定,称为“剪力滞后效应”即框筒的腹板框架和翼缘框架在角区附近的应力大于实腹筒体,而在中间部分的应力均小于实腹筒体.
3.筒中筒结构简化分析方法
近些年来,随着科学技术的发展,计算机性能有了明显的提高,筒中筒结构的简化分析方法得到了较好的发展,和其他方法相比,具有良好的通用性和精确性,在筒中筒结构进行精确分析或设计验算有较高的参考价值.
3.1等效连续体法
文献将外框筒等效为四角加强的等效实体筒,计及弯曲和剪切变形,内筒考虑为1根弯剪杆件.由内外筒在各楼层处水平位移相等的条件建立变形协调微分方程,同时利用边界和协调条件求解水平位移的解析解,进而计算出内外筒的内力.
文献用分段等厚的各向异性连续体弹性等效原结构的外框筒,用余能原理求外筒的柔度矩阵.由内外筒位移协调方程求得在楼层处内、外筒间的相互作用力,再分别对内外筒进行静力计算.
3.2传递矩阵法
文献根据内外筒在各楼层处水平位移相等的条件建立变形协调微分方程,采用传递矩阵法求解.其缺点是需用迭代法求内外筒剪力分配系数.
为了克服上述缺点,文献对结构变形协调微分方程采用整体传递矩阵的初参数解,利用边界条件确定初参数后,通过矩阵递推计算出水平荷载作用下内外筒的变形和内力.
文献以连续化数学模型和能量变分原理为基础,导出的变截面高层框筒结构的微分方程组,根据变截面框筒结构的截面沿高度为阶形变化的特点,以每个相同截面的层作为一个计算单元,由微分方程组导出每个单元的单元矩阵、截面矩阵和传递矩阵,进而采用传递矩阵法进行分析.
3.3超元法
超元法实质上是一种基于连续化的矩阵位移法.采用等效柱模型,将结构抗侧力单元连续化,导出以每层为一大单元的刚度矩阵,然后借助矩阵位移法分析问题.文献在筒中筒结构承受水平荷载作用的简化分析过程中,利用连续化处理得到单元位移函数,导出内外筒组合的超级元单元刚度矩阵和等效荷载矩阵,按楼层或刚度的不同将其划分成超级单元,利用矩阵位移法求解筒中筒结构的位移和内力.
3.4状态空间法
筒中筒结构由于其外框筒复杂的受力性能,对其进行精确分析也就变得十分困难.文献将状态空间法引入到筒中筒结构的协同分析中,采用连续化模型,导出筒中筒结构协同分析的状态空间表达式,用精细积分法求出问题的高精度数值解.
3.5噶密顿对偶体系
文献在结构连续化假定的基础上,将内筒和外筒视为铁摩辛柯梁,同时考虑内筒和外筒的剪切和弯曲变形,建立了筒中筒结构协同分析的啥密顿对偶体系,其系统矩阵具有辛矩阵的特性,用精细积分法求解.
文献根据连续化原理,把框筒等效连续化为由各向异性板和角柱围成的等效实腹薄壁筒,引入纵向位移的三次样条插值函数,建立考虑剪力滞后影响的框筒结构受弯分析的哈密顿对偶求解体系,用精细积分法求解.
4.展望
目前來说,筒中筒结构已普遍运用于超高层甚至是超超高层建筑中,原因很简单,因为其独特的空间结构体系.更为重要的一点是,当普通建筑达到某一高度时,普通的剪力墙,框架剪力墙等的侧向刚度不能满足设计要求.同时,建筑物越来越倾向于将靠外墙房间做成室内无柱的大空间,以便随意设置隔墙,按需要划分房间,以求功能和结构形式统一.
虽然筒中筒结构体系的理论及实践在国内外均有较大的发展,但是对于其空间工作状态的研究还不够深入,对筒中筒结构进行静力以及动力分析还不够透彻,因此,筒中筒结构的发展还有很大潜力,需要更多的研究.
综述论文参考资料：
结论：简中简结构简化分析方法综述为适合综述论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关医学论文综述范文3000开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
