巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的減振原理及優(yōu)化設(shè)計方法.pdf

1、東南大學博士學位論文巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的減振原理及優(yōu)化設(shè)計方法姓名：田玉基申請學位級別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導教師：藍宗建曹雙寅20020331摘要解為多個子結(jié)構(gòu)及內(nèi)嵌子結(jié)構(gòu)，采用于結(jié)構(gòu)技術(shù)建模并將每個子結(jié)構(gòu)看作一個超級單元，形成減振結(jié)構(gòu)的動力方程。將隔震次框架的樓蓋作為剛性樓蓋，可大大減少自由度的數(shù)目，縮減計算時間。本文還提出了基于振型應(yīng)變能的等效振型阻尼比的計算方法，給出了巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)等效振型分解反應(yīng)譜設(shè)計方法及設(shè)計步

2、驟。由于巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)是一個非經(jīng)典(非比例)阻尼系統(tǒng)，不能采用振型分解反應(yīng)譜設(shè)計方法進行結(jié)構(gòu)設(shè)汁。因此，研究巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)基于規(guī)范的實用設(shè)計方法是十分必要的。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，從振型阻尼比的基本概念出發(fā)，給出等效振型阻尼比的計算公式，對巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)進行等效振型分解，從而可利用《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB500112001)的規(guī)定，對巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)進行振型分解反應(yīng)譜設(shè)計。本文詳細研究了巨型框架多功

3、能減振結(jié)構(gòu)的振動臺試驗結(jié)果。試驗結(jié)果表明巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的減振原理及減振效果與理論分析結(jié)果是一致的。在地震響應(yīng)方面，隨激振加速度峰值的增大，減振模型主框架的減振效果越來越明顯，減振模型次框架的絕對加速度響應(yīng)明顯小于非減振模型的相應(yīng)值，減振模型主框架最大層間剪力、主框架位移均明顯小于非減振模型的相應(yīng)值，次框架的層問變形極小，橡膠墊的變形遠遠大于次框架的層間變形。在損傷與破壞方面，減振模型的主框架及次框架一直處于彈性工作狀態(tài)，在試驗的

4、后期階段主框架只有輕微的開裂；在非減振模型中，主框架和次框架經(jīng)歷了彈性、彈塑性、塑性工作階段主、次框架柱破壞嚴重：兩個模型的破壞現(xiàn)象表明，減振模型的減振效果顯著，其抗震能力大大高于非減振模型的抗震能力。振動臺試驗結(jié)果還驗證了利用子結(jié)構(gòu)技術(shù)對巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)進行建摸、計算的理論、方法的正確性及本文計算程序的正確性。綜上所述，巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的減振效果十分顯著，采用的振動控制方法是有效的。上述理論分析和試驗研究結(jié)果為工程應(yīng)用提供