既有高层建筑外周节能改造对抗震特性的影响
本文关键词: 节能改造 弹塑性时程分析 地震波 弹塑性位移角 出处:《山东建筑大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着经济的发展和城市化进程的不断加快,高层建筑不断兴建,对城市产生大量的能源消耗。高层建筑使用过程中需要消耗非常大的能源,既有建筑的节能改造将提高建筑能源的利用率,有效降低能耗。本文对既有高层建筑顶部6层进行外围的建筑节能改造,改造后的建筑在顶部6层增加了节能幕墙,通过对幕墙这一维护结构的改造达到建筑节能的目的。幕墙通过钢网架结构提供支点并抵抗各种荷载作用,该幕墙网架结构体型较大,且受力复杂,改造后结构的整体性能发生变化,对结构的整体抗震性能会产生一定的影响。本文结合一实际的高层建筑节能改造工程,采用ABAQUS有限元程序建立改造前后的有限元模型,输入相应的地震波进行弹塑性时程分析,得到改造前后结构的地震响应,分析该高层建筑的外周节能改造对结构抗震性能的影响。主要内容有:1)改造后结构的自振频率比改造前结构的频率大,改造后结构的低阶振型与改造前基本一致,但整体结构的周期变小,刚度增大。结构改造前后,无论是平动振型还是扭转振型,其变形都表现为从底部到顶部逐渐变化,整体变化均匀,未出现明显的局部突变,结构的整体性能非常好,说明对该结构钢结构网架改造是合理的。2)分别对改造前后结构进行弹塑性时程分析,在三种地震波作用下,改造后结构顶层加速度都比改造前大。带网架改造后的模型顶层最大位移比改造前原模型小,说明改造后整体结构的抗震性能显著改善。在X和Y向地震作用下,改造前结构的弹塑性层间位移角均满足设计要求,且改造后的结构最大层间位移角具有明显的降低,结构的抗震性能得到改善。3)通过网架结构的改造,增大了结构顶层的整体刚度,其层间位移角均具有明显的减小,且结构的最大位移均减小,结构的整体抗震性能具有明显的改善。
[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.
【学位授予单位】:山东建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU973.31;TU746.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 伍国韬,石彦卿;网架结构在工业厂房中的应用[J];山西建筑;2000年03期
2 黎英;网架结构分析方法的简介[J];低温建筑技术;2001年04期
3 刘开国;正交正放索网架结构的分析[J];空间结构;2003年03期
4 赵五一;;网架问答[J];建筑工人;2003年04期
5 杨成刚;网架结构计算原则的探讨[J];天然气与石油;2005年02期
6 汪建环;郭常军;;网架设计应注意的几个问题[J];水泥工程;2006年03期
7 张慧;杜文风;;网架结构动力失效的实用判定方法[J];中国科技信息;2007年24期
8 张庆伟;;网架结构在工业厂房中的应用[J];山西建筑;2009年26期
9 丁观荣;;网架结构设计施工刍议[J];价值工程;2011年05期
10 吕彩忠;廖小辉;胡云世;;网架结构变形的灰色预测[J];浙江科技学院学报;2012年03期
相关会议论文 前10条
1 邱林波;薛素铎;;火灾下网架结构的性能分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
2 刘锡良;;西德网架结构及其节点的应用和发展[A];第二届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1984年
3 罗义群;沈人淦;许秋合;;河南田径馆网架设计与施工[A];第三届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1986年
4 王少军;;预应力网架[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年
5 郝成新;钱基宏;宋涛;赵鹏飞;赵基达;;铝网架结构的研究与应用[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
6 ;网架结构动力与质量问题研讨会会议纪要[A];空间结构委员会二十周年纪念(1982-2002)[C];2002年
7 尹德钰;赵红华;;依靠科技进步和科学管理迎接21世纪网架(壳)结构的春天[A];庆贺刘锡良教授执教五十周年暨第一届全国现代结构工程学术报告会论文集[C];2001年
8 徐蕴明;杨继德;;成都火车站网架设计、制作与施工[A];第二届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1984年
9 王澍春;王天应;;三边支承一边开口网架的设计与 安装[A];第二届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1984年
10 董石麟;李怀印;杨永德;孙钺;;冲压板节点新型网架的研究试制与工程实例[A];第三届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1986年
相关重要报纸文章 前10条
1 刘锡良;我国网架结构的应用与发展[N];建筑时报;2007年
2 河北省涿州市蓝天网架有限公司 闻锡宽;八达岭度假村新四角锥形网架的安装[N];消费日报;2009年
3 王姿懿;四方的品质在于诚信[N];中华建筑报;2010年
4 河北省涿州市蓝天网架有限公司 王景芳;钢网架结构的质量控制[N];消费日报;2009年
5 记者修孟懿;国网吉林电力升级网架结构消纳风电[N];国家电网报;2014年
6 屈桂林;奥运“道”场里的科技之光[N];中华建筑报;2007年
7 李仁革邋阚丽君;昆明新机场航站楼钢构工艺新颖[N];建筑时报;2008年
8 江苏火花钢结构集团有限公司董事长 辛宪海;勇开行业先河 争做时代强者[N];江苏经济报;2007年
9 李园;中冶成工国内最大钢结构机库屋面网架预提升完成[N];中国建设报;2009年
10 记者 曹丹 通讯员 薛贵宝;京沪高铁南京南站首块屋盖网架滑移完成[N];人民铁道;2010年
相关博士学位论文 前9条
1 翟传明;基于TVCC大楼火灾超高层建筑中钢结构损伤评估研究[D];天津大学;2014年
2 汪菁;深圳市民中心屋顶网架结构健康监测系统及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年
3 纪卫红;基于动测实验的网架结构损伤诊断方法研究[D];大连理工大学;2010年
4 杨彦芳;基于频响函数的网架结构损伤诊断方法研究[D];大连理工大学;2008年
5 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年
6 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
7 张亮泉;CFRP网架结构静力与抗震性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 雷宏刚;螺栓球节点网架结构高强螺栓连接疲劳性能的理论与试验研究[D];太原理工大学;2008年
9 杨冬;特高压输电网架结构优化与未来电网结构形态研究[D];山东大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 毛永平;深圳市民中心屋顶网架结构抗倒塌的安全评估系统的研究[D];武汉理工大学;2003年
2 张士辉;网架结构的连续性倒塌分析[D];河北大学;2015年
3 刘雨冬;超弹性SMA支座及在网架结构中的隔震研究[D];北京建筑大学;2015年
4 姬晨o,
本文编号:1521760
本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/1521760.html