超高层连体结构简化振动分析：Timoshenko梁与工程精度验证

该篇论文《超高层建筑连体结构的简化自由振动分析 (2012年)》发表在洛阳理工学院学报(自然科学版)第22卷第1期，主要针对当时超高层建筑中日益流行的连体结构进行研究。作者辛恩杰和李瑞瑞探讨了如何将复杂的超高层连体结构通过等效连续化处理，转化为连体Timoshenko梁，这是一种将非线性问题简化为线性问题的数学方法。他们运用哈密顿原理推导出控制方程和边界条件，利用常微分方程求解器(ODE)进行计算，以便在弹性范围内进行自由振动分析。 连体Timoshenko梁模型假设了结构的横向弯曲效应，适用于大跨度结构，能够更精确地反映实际结构的动力响应。论文的核心内容是通过这种方法对超高层建筑的振动特性进行模拟，包括其频率、振型和动力响应，这些都是结构工程师关心的重要指标，直接影响到建筑物的安全性和舒适性。 为了验证简化分析的有效性，作者将计算结果与通用有限元软件SAP2000的分析结果进行了对比。结果显示，简化分析方法能够提供合理且满足工程精度要求的结果，这表明这种方法对于初步设计和整体性能评估具有实用价值。超高层连体结构因其独特的连接方式，带来了动力性能和抗震性的挑战，因此对这类结构的简化分析方法的研究显得尤为重要。 论文还提到了当前超高层建筑的发展趋势，强调了对整体性能评估的迫切需求，尤其是在建筑设计的早期阶段。随着建筑功能的多元化和复杂化，对连体结构的简化分析方法将有助于加快设计进程，提高设计效率。研究者们通过这种方法，旨在为超高层连体结构的设计提供一种快速、精确的工具，从而推动这一领域的技术进步。 这篇论文在理论上拓展了对超高层连体结构的理解，并提供了实用性很强的简化分析工具，对于促进超高层建筑的结构设计和抗震性能研究具有重要意义。