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文檔簡介
1、隨著建筑物高度的增加,建筑結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼變得越來越小,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)地震和風(fēng)振效應(yīng)愈加明顯。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過設(shè)置加強(qiáng)層等增加結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的方法來抵御地震荷載及風(fēng)荷載,但同時(shí)引起了結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)力的突變,并易形成薄弱層。因此,通過附加控制裝置來減小水平荷載引起的結(jié)構(gòu)響應(yīng)已成為高層建筑發(fā)展的重要方向。加強(qiáng)層阻尼體系作為一種新型的耗能減振系統(tǒng),將加強(qiáng)層與外框架柱斷開,利用兩者之間較大的位移差來布設(shè)粘滯阻尼器,具有非常良好的減振效果。本文在前人研究
2、的基礎(chǔ)上,提出了伸臂加強(qiáng)層阻尼體系的新的簡化模型,從振動(dòng)控制和加強(qiáng)層兩個(gè)方面對(duì)其風(fēng)振控制效果進(jìn)行了研究,并提出其位置優(yōu)化的實(shí)用算法。主要完成了以下工作:
首先,本文考慮周邊框架對(duì)核心筒的約束作用,將核心筒簡化為底部固支的鐵木辛柯梁,并推導(dǎo)出該控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。通過模型參數(shù)分析,初步了解了這一新型減振體系的主要特性,并對(duì)帶單個(gè)伸臂加強(qiáng)層阻尼體系的某高層建筑風(fēng)振控制效果進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。算例表明,加強(qiáng)層阻尼體系在結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制
3、中取得了非常良好的控制效果。
其次,將加強(qiáng)層阻尼體系的風(fēng)振控制效果與傳統(tǒng)加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)的控制效果進(jìn)行對(duì)比探討,得出了一些有意義的結(jié)論。根據(jù)兩種體系在風(fēng)振控制中的特性,基于“有限剛度”加強(qiáng)層理論,提出了帶多個(gè)加強(qiáng)層與加強(qiáng)層阻尼體系的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)。數(shù)值分析表明,當(dāng)結(jié)構(gòu)整體剛度不足時(shí),帶多個(gè)加強(qiáng)層與加強(qiáng)層阻尼體系可以在風(fēng)振控制中獲得更加良好的表現(xiàn)。
最后,基于結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論,根據(jù)加強(qiáng)層和阻尼器位置優(yōu)化的一些理論,并結(jié)合加強(qiáng)層阻尼
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