底部剪力振型概要.doc

SHANGHAI UNIVERSITY 工程中的数值分析方法课程论文 COURSE (THESIS) 题 目:底部剪力法和振型分解反应谱法比较分析 学 院 土木工程系 专 业 建筑与土木工程 学 号 15722 学生姓名 芮 指导教师 朱杰江 日 期 2016年 3月5日  底部剪力法和振型分解反应谱法比较分析 朱杰江， （上海大学，上海，200000） 摘要:工程中，多自由度弹性体系水平地震作用的计算一般采用振型分解反应谱法，在一定的条件下还可以采用简化的振型分解反应谱法即底部剪力法。为验证抗震设计规范对底部剪力法和振型分析法的适用条件和范围的规定，用C++编写Jocabi法程序，对五层均匀、五层非均匀、八层均匀、八层非均匀、十层均匀和十层均匀结构进行了比较分析，证实了规范的正确性，并给出了新的规律。 关键词:抗震；底部剪力法；振型分解法；C++；Jocabi法 中图分类号：TU 443 文献标识码：A Comparative analysis between equivalent base shear method and modal analysis method ZHUJiejiang,Rui Zheng Qing (Shanghai university,200000) Abstract: In engineering, the calculation of multi degree of freedom elastic system generally adopts horizontal seismic action model analysis method，under certain conditions can also be simplified by using the model analysis method--bottom shear method.In order to vertify the rule of application conditions and range about bottom shear method and modal analysis method in earthquake resistant design code, this article has compared and analysed five-storey uniform, five-storey nonuniform, eight-storey uniform, eight-storey nonuniform, ten-storey uniform and ten-storey nonuniform structure by Jocabi method through c++ program. The result has confirmed correctness of earthquake resistant design code. And it also give some new regularity. Key words:seismic resistance; bottom shear method; model analysis method; C++; Jocabi method 0引言 进行建筑结构地震反应分析时，首先要确定结构的计算简图，除少数结构可以简化成单质点体系外，大多数建筑结构（如多、高层建筑，多跨不等高厂房）质量分布比较分散，则应简化为多质点体系进行分析。实际的建筑结构其质量一般是连续分布的，因此，严格来说，其动力自由度均是无限的。但采用无限自由度模型一方面计算过于复杂，另一方面也没必要，因为选用有限自由度模型的计算结果已能充分满足一般情况下工程设计的精度要求。因此，对于多高层房屋，一般每层楼面及屋面可作为一个质点，而楼面与楼面（屋面）之间墙、柱的质量则分别向上、向下集结到楼面及屋面质点处[1]。这种多自由度模型即为工程上的层间模型。图1所示为这种层间模型的计算简图，这种简图即所谓的“具有n个质量的悬臂柱”，本文所讨论的即“悬臂柱具有n个质量，比较基底剪力法和振型分解反应谱法的结果”。底部剪力法和振型分解反应谱法是计算多自由度弹性体系水平地震作用的两种最常用的计算方法，和振型分解反应谱法比较，底部剪力法不需要计算结构的各阶振型和频率，相对比较简单，因此，在求解多自由度弹性体系水平地震作用时应用比较广泛。[2]但是，并非底部剪力法可以适用所有的结构，它有一定的适用范围和条件，《建筑抗震设计规范》给出了适用范围：高度不超过40m、以剪切变形为主，且质量