本文關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)樓頂通信塔的地震響應(yīng)分析

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【摘要】：為了滿足信號覆蓋要求并減少工程造價,通信塔通常會架設(shè)在已有的建筑物上。在地震中建在屋頂上的高聳通信塔鞭梢效應(yīng)比較顯著,破壞嚴重。在地震發(fā)生后,通信系統(tǒng)的破壞削弱了其功能的發(fā)揮,然而災(zāi)區(qū)的通信需求卻急劇增加。居民需要內(nèi)部的溝通和自救,外界需要及時準確地了解內(nèi)部的災(zāi)情,這種情況使得通信出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象,接通效率低,為災(zāi)區(qū)人民的自救和政府的震后救災(zāi)帶來了極大的困難。本文基于通信塔的實際震例,分析了通信塔出現(xiàn)破壞的主要原因,通過合理設(shè)計和選址以達到減少地震作用下通信塔地震響應(yīng)的目的。通信塔的地震響應(yīng)分析的關(guān)鍵在于研究鞭梢效應(yīng)的發(fā)生機制。本文從理論上分析了鞭梢效應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)原因,指出通信塔的鞭梢效應(yīng)實質(zhì)上是通信塔和主體結(jié)構(gòu)的某階自振周期接近,兩個結(jié)構(gòu)體系發(fā)生共振而產(chǎn)生的,所以通信塔應(yīng)該避開主體結(jié)構(gòu)的自振周期。本文還對當前的規(guī)范和學術(shù)文獻中計算結(jié)構(gòu)頂部突出物的方法進行了分類和比較。本文通過有限元軟件,先建立了2個通信塔和不同層數(shù)框架結(jié)構(gòu)組合后的結(jié)構(gòu)模型,并對這些組合結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析、振型分解反應(yīng)譜法分析和線性時程分析,對所得結(jié)果進行對比分析,得出組合結(jié)構(gòu)的周期變化趨勢、通信塔的地震響應(yīng)的變化趨勢、以及主體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的變化趨勢；分析了場地類別和主體結(jié)構(gòu)層數(shù)對通信塔和主體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響。本文對這些組合結(jié)構(gòu)進行了三個具有不同代表性的地震波加速度記錄作用下的線性時程分析,其結(jié)果和振型分解反應(yīng)譜法類似。本文的研究成果表明可以通過設(shè)計和選址分析,將通信塔的地震反應(yīng)降低到一定程度,可以在不增加建筑使用材料的前提下,保證通信塔有足夠的可靠度。
【學位授予單位】：中國地震局地球物理研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU311.3

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本文編號：1297105