力学影响高层建筑结构论文

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一、以常微分方程求解器为基础的分析法

就现阶段而言，对于高层建筑的结构分析，一般情况下主要借助于常微分方程求解器，其已经广泛应用于高层建筑的结构分析中。常微分方程求解器是一种较为有效的建筑结构分析工具，其功能全面且可操作性较强，针对于一些误差极限，其可以进行有效的处理，最大程度的满足用户对解答精度的要求。常微分方程求解器在我国建筑结构力学体系中最为典型和突出的实例就是清华大学的包世华教授和袁驷教授，他们在高层建筑结构力学分析中运用了这种方式着手进行相关计算，其最为突出的贡献就是有效解决了我国现代高层建筑在建设设计和施工时的楼板变形时的静力计算、动力计算和稳定计算的问题。以常微分方程求解器为基础的分析法，运算较为简单便捷，在现代建筑结构力学分析中具有十分显著的优越性。

二、以有限条法和样条函数为基础的分析法

在进行对建筑结构力学的分析中，有一种分析方法为解析和离散相结合的半解析法，半解析法的基础是数学力学的相关知识，其最大的优点就是可以最大程度的减少有限元方程组，避免进行有限元的过多繁杂的计算，此外，也一定程度有限避免和解决了有限元法中较为常见的计算污染问题，计算污染问题的存在可以导致计算机计算结果的进一步恶化，半解析法可以有效对这一问题加以解决。

三、以分区广义变分原理与分区混合有限元为基础的分析法

协调元的利用和发展，进一步推动了分区广义变分原理的研究，促进了协调员在建筑结构分析中的更好运用。清华大学的龙驭球教授在该领域取得了突出贡献，其在分区混合广义变分原理的基础之上，提出了分区缓和有限元的方法。分区缓和有限元的方法其主要的理论依据是混合广义变分原理，这也是在位移法、杂交元法之后的一种新方法，分区缓和有限元的方法的优点似乎将弹性体划分为余能区和势能区，余能区所采用的事应力单位，势能区则是采用了位移单位。分区缓和有限元的方法其适应性较强，灵活性较高，此外，还可以有效保证收敛性，故广泛应用于对框支剪力墙和托墙梁结构的分析和计算之中。

四、高层建筑结构的弹塑性动力分析法

随着我国经济的不断进步与发展，现代高层建筑大量出现，而这也间接的推动了结构弹塑性动力分析的研究以及应用的深入和快速发展。弹塑性动力法的工作原理是，借助于地震波数值的记录，间接的将其输入结构，然后对结构的弹塑性功能大小进行合理的科学的分析，最后根据相关分析，针对弹塑性恢复的特点，建立与之对应的动力方程。在理论上，弹塑性动力分析法具有十分显著的优越性，诸如当发现建筑结构的薄弱的环节时，需要对其变形状况进行合理的分析，综合来看，这种分析是与实际情况相符合的；此外，弹塑性动力分析法也有着其自身的局限性，在使用这种分析法时，其前提条件与实际情况有着较大的出入，针对这种不足，国内外诸多学者都在深入对其进行研究，并通过人工随机输入地震波数据等进行完善。计算机结构模型进行优化和改进之后，采用层模型，对于多质点计算模型的方法也在不断进行完善。

五、以最优化理论为基础的结构分析法

这一种结构分析法可以说是结构最优化设计，这种结构分析法有效综合了数学领域中的最优化理论和计算机技术，并应用于建筑设计结构和力学分析的一种新的方式。这种结构分析法的主要优点表现在将被动化为主动，主动的对其进行设计。就当前来看，诸多学者表示对建筑结构的剪力墙刚度并不是越大越好，应该对剪力墙确定较为合适的刚度。这里所说的对于剪力墙刚度的合理确定，主要指的是以对剪力墙的刚度和外部因素诸如地震等作用之间相互作用进行分析，进而对地震等外力作用下合适的剪力墙刚度加以确定，倘若对这一部分进行了合理的优化设计，这就建立了决定剪力墙最合适刚度的数学模型，合理科学的数学模型不仅可以有效对建筑结构的剪力墙的最优化刚度值加以确定，这对于有效减少剪力墙的数量有着重要作用，此外，也一定程度的降低了工程成本和开支。

六、结语

综上所述，随着我国经济的快速发展，现代高层建筑中结构力学分析方法的重要作用愈发重要，为了更好的保证工程的质量，深入对现代高层建筑结构力学分析方法的探讨无疑有着十分重要的意义和作用。笔者衷心希望，以上关于对我国对现代高层建筑结构力学分析方法等方面的相关探究能够被相关负责人合理的吸收和采纳，进而更好的推动我国现代建筑行业的发展和进步，最大程度的保障建筑物的质量。

作者：毕冉升单位：吉林省建苑设计集团有限公司