本文選題：周期結(jié)構(gòu)　切入點：框剪結(jié)構(gòu)　出處：《北京交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：由于對土地資源的有效利用,高層結(jié)構(gòu)近年被廣泛應用。高層結(jié)構(gòu)可以看作是基本的樓層單元在豎向上疊加的一維周期結(jié)構(gòu)。然而,從周期性的角度對高層結(jié)構(gòu)進行分析卻鮮有研究。固體物理學研究發(fā)現(xiàn),聲子晶體型周期結(jié)構(gòu)具有獨特的衰減域特性,衰減域范圍內(nèi)的彈性波不能在聲子晶體中傳播,但衰減域范圍外的彈性波則可以在聲子晶體中傳播。受衰減域概念的啟發(fā),本文基于周期結(jié)構(gòu)理論,對框剪結(jié)構(gòu)的動力特性進行了系統(tǒng)分析。本文的主要研究內(nèi)容包括:1.結(jié)合一項具體實際工程,采用有限元軟件COMSOL Multiphysics建立了三維標準樓層單元,通過施加Floquet-Bloch周期邊界條件,求解了該框剪結(jié)構(gòu)的頻散曲線。系統(tǒng)討論了物理參數(shù)以及幾何參數(shù)對框剪結(jié)構(gòu)第一衰減域的影響,并進一步研究了結(jié)構(gòu)配筋對衰減域的影響。2.利用有限元軟件ANSYS,對一個五層框剪結(jié)構(gòu)模型進行了模態(tài)分析,研究發(fā)現(xiàn):在衰減域范圍內(nèi)不存在相應的振型與之對應,并且隨著層數(shù)的增高,結(jié)構(gòu)的特征頻率越接近于衰減域的起始頻率和截止頻率。進一步對該五層框剪結(jié)構(gòu)進行了頻域響應分析,結(jié)果表明,在衰減域范圍內(nèi)的振動無法向上傳播。3.利用ANSYS軟件,對五層框架結(jié)構(gòu)模型進行了時域響應分析,主要包括單頻瞬態(tài)響應分析、地震波響應分析以及環(huán)境振動時程分析,從時域響應的角度對頻域分析結(jié)果進行了驗證。
[Abstract]:Due to the effective utilization of land resources, high-rise structures have been widely used in recent years. High-rise structures can be regarded as one-dimensional periodic structures superimposed by basic floor elements vertically. However, From the perspective of periodicity, it is found that the periodic structure of phononic crystal has a unique attenuation domain, and the elastic wave in the attenuation region can not propagate in the phonon crystal. However, elastic waves outside the range of attenuation can propagate in phononic crystals. Inspired by the concept of attenuation domain, this paper is based on the theory of periodic structure. The dynamic characteristics of frame shear structure are systematically analyzed. The main contents of this paper include: 1. Combining with a practical project, a three-dimensional standard floor element is established by using finite element software COMSOL Multiphysics, and the periodic boundary conditions of Floquet-Bloch are applied. The dispersion curve of the frame shear structure is solved, and the effects of physical and geometric parameters on the first attenuation region of the frame shear structure are systematically discussed. The influence of reinforcement on the attenuation domain is further studied. The modal analysis of a five-story frame-shear structure model is carried out by using the finite element software ANSYS. it is found that there is no corresponding vibration mode in the attenuation region. With the increase of the number of layers, the characteristic frequency of the structure is closer to the initial frequency and the cutoff frequency of the attenuation domain. The response of the five-story frame shear structure in frequency domain is further analyzed, and the results show that, The vibration in the attenuation region can not propagate upward. 3. The time-domain response analysis of the five-story frame structure model is carried out by using ANSYS software, which mainly includes single frequency transient response analysis, seismic wave response analysis and environmental vibration time history analysis. The frequency domain analysis results are verified from the point of view of time domain response.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU973.16

【參考文獻】

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本文編號：1685889