粘彈性阻尼器對大跨屋面結(jié)構(gòu)風振控制研究.pdf

1、現(xiàn)代大跨度建筑結(jié)構(gòu)如超高層建筑、大跨屋面結(jié)構(gòu),通常選用高強度的結(jié)構(gòu)材料、并且結(jié)構(gòu)形式新穎,與過去大跨結(jié)構(gòu)相比,現(xiàn)代大跨結(jié)構(gòu)更靈活,結(jié)構(gòu)的阻尼比更小。因此,這些建筑結(jié)構(gòu)對強風等動態(tài)激勵的敏感性逐步增大。因此,本文的主要目的是進一步研究強風荷載作用下粘彈性阻尼器對現(xiàn)代大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的減震效果。在大多數(shù)情況下,風荷載引起的振動不至于影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全,但過大的風致振動卻能使人感到不舒服。音樂廳是常用的典型大跨建筑結(jié)構(gòu),它具有重量輕、柔度大、

2、阻尼小和自振動頻率小等特點。然而,目前還沒有解決大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風致振動問題的合理理論。因此,如何研制新型的大跨結(jié)構(gòu)用阻尼器及其控制方法,使之能夠有效,穩(wěn)定,可靠的減少大跨結(jié)構(gòu)的風致振動已成為工程結(jié)構(gòu)抗風領域一個非常緊迫的問題。
　　 本文對音樂廳大跨結(jié)構(gòu)的風致振動控制進行了研究。首先,計算了該結(jié)構(gòu)在隨機脈動風激勵下的動力響應。通過數(shù)學模擬風荷載并用SAP2000對未加入粘彈性阻尼器結(jié)構(gòu)的時程響應進行了分析。由于結(jié)構(gòu)在強風荷載下的風

3、致振動較大,因此采用粘彈性阻尼器來控制結(jié)構(gòu)的振動。結(jié)果表明,加入粘彈性阻尼器以后,結(jié)構(gòu)的位移和加速度控制效果較好,并且結(jié)構(gòu)的該局部剛度也有所改變,這可能會放大結(jié)構(gòu)某些單元的響應。與沒有加入粘彈性阻尼器的結(jié)構(gòu)相比,加入粘彈性阻尼器的結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)越性,它能有效的減小結(jié)構(gòu)在強風荷載下的振動。其次,本文對粘彈性阻尼器的布置位置進行了優(yōu)化設計研究,以便使阻尼器更加合理有效的工作。最后根據(jù)大跨度結(jié)構(gòu)的特點,利用遺傳算法建立了一個簡單而適用的數(shù)學