本文關(guān)鍵詞： 節(jié)能改造 彈塑性時程分析 地震波 彈塑性位移角　出處：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的不斷加快,高層建筑不斷興建,對城市產(chǎn)生大量的能源消耗。高層建筑使用過程中需要消耗非常大的能源,既有建筑的節(jié)能改造將提高建筑能源的利用率,有效降低能耗。本文對既有高層建筑頂部6層進行外圍的建筑節(jié)能改造,改造后的建筑在頂部6層增加了節(jié)能幕墻,通過對幕墻這一維護結(jié)構(gòu)的改造達到建筑節(jié)能的目的。幕墻通過鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提供支點并抵抗各種荷載作用,該幕墻網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體型較大,且受力復(fù)雜,改造后結(jié)構(gòu)的整體性能發(fā)生變化,對結(jié)構(gòu)的整體抗震性能會產(chǎn)生一定的影響。本文結(jié)合一實際的高層建筑節(jié)能改造工程,采用ABAQUS有限元程序建立改造前后的有限元模型,輸入相應(yīng)的地震波進行彈塑性時程分析,得到改造前后結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),分析該高層建筑的外周節(jié)能改造對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。主要內(nèi)容有:1)改造后結(jié)構(gòu)的自振頻率比改造前結(jié)構(gòu)的頻率大,改造后結(jié)構(gòu)的低階振型與改造前基本一致,但整體結(jié)構(gòu)的周期變小,剛度增大。結(jié)構(gòu)改造前后,無論是平動振型還是扭轉(zhuǎn)振型,其變形都表現(xiàn)為從底部到頂部逐漸變化,整體變化均勻,未出現(xiàn)明顯的局部突變,結(jié)構(gòu)的整體性能非常好,說明對該結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架改造是合理的。2)分別對改造前后結(jié)構(gòu)進行彈塑性時程分析,在三種地震波作用下,改造后結(jié)構(gòu)頂層加速度都比改造前大。帶網(wǎng)架改造后的模型頂層最大位移比改造前原模型小,說明改造后整體結(jié)構(gòu)的抗震性能顯著改善。在X和Y向地震作用下,改造前結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角均滿足設(shè)計要求,且改造后的結(jié)構(gòu)最大層間位移角具有明顯的降低,結(jié)構(gòu)的抗震性能得到改善。3)通過網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的改造,增大了結(jié)構(gòu)頂層的整體剛度,其層間位移角均具有明顯的減小,且結(jié)構(gòu)的最大位移均減小,結(jié)構(gòu)的整體抗震性能具有明顯的改善。
[Abstract]:With the development of economy and the acceleration of urbanization, high-rise buildings have been built constantly, which produces a large amount of energy consumption to the city. The use of high-rise buildings requires a lot of energy consumption. The energy efficiency of existing buildings will be improved and the energy consumption will be reduced effectively. In this paper, the energy saving reconstruction of the top 6 floors of existing high-rise buildings is carried out, and the energy saving curtain wall is added to the six floors of the existing high-rise buildings. Through the renovation of the maintenance structure of curtain wall, the purpose of building energy saving is achieved. The curtain wall provides fulcrum through the steel grid structure and resists all kinds of loads. The curtain wall grid structure is large in size and complex in force. After the transformation, the overall performance of the structure will be changed, which will have a certain impact on the overall seismic performance of the structure. In this paper, the finite element model before and after the transformation is established by using the ABAQUS finite element program in combination with a practical energy saving reconstruction project of the high-rise building. The corresponding seismic wave is input to the elastoplastic time-history analysis, and the seismic response of the structure before and after the transformation is obtained. This paper analyzes the influence of the peripheral energy saving transformation of the high-rise building on the seismic performance of the structure. The main contents are as follows: (1) the natural vibration frequency of the reconstructed structure is larger than that of the structure before the transformation, and the low order vibration mode of the reconstructed structure is basically the same as that before the transformation. However, the period of the whole structure becomes smaller and the stiffness increases. Before and after the transformation of the structure, the deformation of both the translational mode and the torsional mode shows a gradual change from the bottom to the top, the overall change is uniform, and there is no obvious local mutation. The overall performance of the structure is very good, which shows that it is reasonable to reconstruct the steel structure of the structure. 2) the elastoplastic time history analysis of the structure before and after the reconstruction is carried out respectively. Under the action of three kinds of seismic waves, The acceleration of the top layer of the reconstructed structure is higher than that of the former one. The maximum displacement of the top layer of the model after the transformation of the grid frame is smaller than that of the original model, which indicates that the seismic performance of the whole structure is improved significantly after the transformation. Under the action of X and Y direction earthquakes, The elastoplastic interstory displacement angle of the pre-retrofit structure meets the design requirements, and the maximum interstory displacement angle of the reconstructed structure is obviously reduced, and the seismic performance of the structure is improved. 3) through the transformation of the grid structure, With the increase of the overall stiffness of the top floor of the structure, the interstory displacement angle is obviously reduced, and the maximum displacement of the structure is reduced, and the overall seismic performance of the structure is obviously improved.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU973.31;TU746.3

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本文編號：1521760