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1高層建筑結構的動力特性分析

結構的動力特性包括結構的自振周期、振型以及阻尼，結構的質量及剛度能夠對其產生一定的影響。動力特性分析能夠對結構所具有的地震或是風振作用進行確定的同時，還能夠對深入優化結構動力特性設計提供有力的基礎條件。現階段對結構動力特性進行分析的常用方法主要有瑞雷法、集中質量法以及有限元法等。

2高層建筑和地基及基礎所產生的共同作用

對共同作用所進行的研究，也就是對上部結構及基礎、地基的特性結合的研究，因三者的特性在現實情況中均屬于非線性，它們之間相互結合形成一個整體，由于其受到的影響因素較多，而使其研究過程變得更加復雜。這主要體現在建筑的施工與使用方面，建筑剛度會隨著地基變形而發生變化，進而影響建筑內部結構荷載及應用的重分布情況，以及建設施工對地基變形及建筑剛度產生影響等。假設上部結構的剛度和地基的條件沒有發生變化，那么基礎內力就會隨著剛度的增加而增加，而相對撓度則會隨之變少;與之相反，若是上部結構的次應力隨著基礎剛度的減少而增加，那么上部結構必然會因基礎沉降差的變大而使其次應力產生明顯的增加。由此可知，基礎剛度變小可以使基礎內力變小，而基礎剛度增加則可以使上部結構的次應力變小。所以，對基礎方案進行制定和設計時需要對結構類型進行綜合的考慮。假設地基處于軟弱狀態時，基礎內力與相對撓曲則會增大;與之相反，若是基礎剛度增大到一定程度時，上部結構剛度反而對基礎內力起不到什么影響作用。這主要是因為此時的不均勻沉降已經變得很小，已經無需上部結構來對其進行減少處理，那么此時上部結構的次應力就可以忽略不計了。可見，與堅硬地基結構相比，對軟弱地基結構的共同作用進行分析所具有的意義更為重要。

3對地基及樓板變形的高層建筑結構進行協同及二階分析

上部結構與基礎之間的共同作用會使地基的受力變形狀況變得更加復雜。地基變形會使上部結構的內力及側移產生變化。因此，為了計算其內力的分析及位移，需要以實際情況為前提采用計算假定方法簡化地基模型。高層建筑結構較為復雜，其是一種高次超靜定結構，屬于三維空間受力系統，因此計算其內力及位移時，需要對其模型進行簡化處理。根據相關規定，在對結構進行設計時，需要按照彈性狀態來對其內力及位移進行計算。所以，本文將整個建筑結構假定為彈性工作狀態，并以此為基礎來進行計算。本文主要采用沿高度連續化方法來對結構進行計算，把構成建筑結構的各抗側力結構作為處于豎放并聯狀態的鐵摩辛柯梁，把基礎作為位于各抗側力結構底部位置的具有水平移動及豎向轉動變形功能的彈性支承，把樓板作為處于水平放置狀態的深梁，進而建立基于地基及樓邊變形的高層建筑結構并聯剪彎梁計算模型。

4對地基及樓板變形的高層建筑結構進行動力特性分析

上文所講在地基及樓板變形的基礎上，對其串聯模型不予考慮會產生非常大的失真現象，此外，多質點串聯模型也無法將結構空間的振動特點真實的反映出來，因此，需要在考慮地基及樓板變形的基礎上，建立具有多質點立體并聯剪彎梁的分析模型模型。與協同分析和二階分析的計算模型相對比，采用沿高度連續化方法對動力特性分析進行計算，可以使每榀結構均具有均勻分布的沿高度方向的質量，此外還可以使其具有階形變化分布的質量，取結構頂部為坐標原點，Z軸處于豎直向下的狀態，建立一個處于分段連續化狀態并聯剪彎梁的動力分析模型。

5結語

綜上所述，本文對考慮地基及樓板變形基礎上的高層建筑結構進行了協同、二階以及動力特性的分析與研究，通過建立以地基及樓板變形為基礎的統一并聯剪彎梁分析模型來對高層建筑結構來進行分析，并從中得出地基及樓板變形對高層建筑結構的影響。

作者：宋宇單位：太原理工大學建筑與土木工程學院山西省水利水電勘測設計研究院