基于空腔樓板的滾動質(zhì)量阻尼器減震分析.pdf

1、隨著城市化的不斷發(fā)展，高層建筑作為一種主要的建筑類型出現(xiàn)的越來越多。在高層建筑的設(shè)計建造過程中，抗震是一個關(guān)系整個結(jié)構(gòu)安全的主要問題。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計對一般建筑結(jié)構(gòu)提出了基本的抗震目標(biāo)和設(shè)計方法，即“兩階段設(shè)計和3水準(zhǔn)設(shè)防”，在設(shè)計中一般是通過增大結(jié)構(gòu)剛度來抵抗地震作用。增大結(jié)構(gòu)剛度，一般可通過增大截面實現(xiàn)，但高層建筑層數(shù)較多，增大截面會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性下降。結(jié)構(gòu)振動控制是一種新的抗震思想。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力振動控制，可以減小高層結(jié)構(gòu)在地震

2、作用下的響應(yīng)，是一種比較理想的減震方法。
　　 本文提出了一種新型基于空腔樓板的滾動質(zhì)量阻尼器（TRMD）。阻尼器由球形或圓柱形振子和圓弧形滑道組成。振子在滑道上來回滾動，需要考慮振子滾動對阻尼器動力參數(shù)的影響。將TRMD阻尼器放置于樓板的空腔中，和主結(jié)構(gòu)形成一個整體，利用振子的來回滾動為結(jié)構(gòu)提供反力，來減小主結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。
　　 通過對滾動質(zhì)量阻尼器(TRMD)和多重滾動質(zhì)量阻尼器（MTRMD）的減震原理進(jìn)行

3、公式推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上對阻尼器的阻尼比和頻率比進(jìn)行數(shù)值尋優(yōu)，得到質(zhì)量比、最優(yōu)阻尼比和最優(yōu)頻率比的一一對應(yīng)關(guān)系。通過分析安裝位置、阻尼器個數(shù)、振型參與系數(shù)等因素對阻尼器減震效果和最優(yōu)參數(shù)優(yōu)化的影響，確定阻尼器設(shè)計一般原則。TRMD和MTRMD的優(yōu)化結(jié)果表明，在相同的阻尼器質(zhì)量比條件下，MTRMD減震效果更好，并能夠減小阻尼器對頻率的敏感性，提高阻尼器系統(tǒng)的魯棒性。
　　 最后，本文在結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對某30層高層建筑工程

4、算例采用基于空腔樓板的MTRMD阻尼器系統(tǒng)進(jìn)行動力時程分析。分別考慮未設(shè)置MTRMD阻尼器與設(shè)置MTRMD阻尼器兩種情況，并將其在EL Centro波、Taft波和人工地震波這3種地震波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行分析比較。分析結(jié)果表明，MTRMD控制主結(jié)構(gòu)的位移地震反應(yīng)是有效的，地震作用下最大位移明顯減小，而加速度未見明顯放大。MTRMD阻尼器系統(tǒng)對鋼結(jié)構(gòu)的位移減震效果比混凝土結(jié)構(gòu)的減震效果好。不同地震波作用下，模型的減震效果不一樣，當(dāng)?shù)卣鸩?/p>