高層建筑結(jié)構(gòu)被動消能減震控制與性能優(yōu)化研究.pdf

1、消能減震控制是當(dāng)前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中的主要方法之一,其中采用粘滯阻尼器進(jìn)行被動控制的方法,具有構(gòu)造簡單、施工方便、減震效果明顯等優(yōu)點,在實際工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文介紹了粘滯阻尼器的基本構(gòu)造和恢復(fù)力模型,提出了裝設(shè)粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計要點,包括阻尼器的選擇以及粘滯阻尼器在結(jié)構(gòu)中的安裝形式和布置原則,并且對裝設(shè)粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計分析進(jìn)行了概述,歸納出了裝設(shè)粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計方法。
　　論文采用有限元分析

2、軟件SAP2000,以1個12層框架結(jié)構(gòu)為原型,裝設(shè)粘滯阻尼器并采用相同截面和配筋,將其擴(kuò)展為15層,建立了1個15層裝設(shè)粘滯阻尼器的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)計算模型,分別從計算模型結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向輸入EL Centrol波、Taft波和人工地震波,對沒有裝設(shè)阻尼器的無控結(jié)構(gòu)和每層均裝設(shè)阻尼器(方案一)的消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震反應(yīng)分析和對比,驗證了通過裝設(shè)粘滯阻尼器的被動消能減震方法不僅能夠顯著提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,而且可以使結(jié)構(gòu)在不改變構(gòu)件

3、截面和配筋的情況下增加結(jié)構(gòu)樓層數(shù)量的設(shè)計理念和方法。
　　此外,論文還在上述分析的基礎(chǔ)上，提出了兩種優(yōu)化控制方案,即以層間位移為控制函數(shù)的優(yōu)化分析方案(方案二)和根據(jù)動力彈塑性分析結(jié)果進(jìn)行阻尼器布置的優(yōu)化分析方案(方案三)。其中方案二先對無控結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力時程分析,以確定層間位移最大的樓層,然后將阻尼器裝設(shè)在該樓層并進(jìn)行受控結(jié)構(gòu)的動力時程分析,依次重復(fù)循環(huán)逼近,直至最大層間位移角滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2010)的

4、要求為止。方案三先對無控結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力彈塑性分析,并根據(jù)計算結(jié)果分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件的屈服順序以及相應(yīng)的塑性發(fā)展規(guī)律,以確定結(jié)構(gòu)的薄弱部位,再根據(jù)塑性鉸的塑性發(fā)展程度裝設(shè)不同參數(shù)的粘滯阻尼器,進(jìn)行受控結(jié)構(gòu)的動力彈塑性分析,直至滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2010)的要求為止。
　　最后,論文還從結(jié)構(gòu)各層加速度、層間位移、層剪力和阻尼器裝設(shè)數(shù)量等方面對上述三種控制方案的計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明,方案三不僅具有較好的控制效