基于結(jié)構(gòu)安全性的自振頻率控制方法的研究.pdf

1、對處于較高地震烈度區(qū)、承受動力荷載作用、內(nèi)置或外置有動力設(shè)備的建、構(gòu)筑物而言,結(jié)構(gòu)與環(huán)境的頻率遇合是工程設(shè)計中所必須要考慮的問題之一.隨著高聳和長跨結(jié)構(gòu)的逐漸增多,這一問題已愈加成為結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中的一個重要課題.解決這一問題的通常做法,主要是通過提高結(jié)構(gòu)物的抗力儲備、隔離振動源或加大結(jié)構(gòu)阻尼等方法,來消減由于頻率遇合所造成的結(jié)構(gòu)安全性降低的問題.該文提出了通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)自振頻率的控制,進(jìn)而避免結(jié)構(gòu)與環(huán)境頻率相遇合的新途

2、徑.文中主要分析了剪力墻的數(shù)量和厚度、梁柱截面尺寸、斜撐支撐方法、結(jié)構(gòu)頂部質(zhì)量、結(jié)構(gòu)重心位置、混凝土強度等級以及結(jié)構(gòu)高度等參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振頻率的影響,以及這些參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振頻率影響的靈敏性問題.通過大量的計算分析,論文得出了若干提高結(jié)構(gòu)自振頻率的規(guī)律:1)降低結(jié)構(gòu)重心重心的降低能顯著地提高結(jié)構(gòu)的自振頻率.兩個形狀相近的結(jié)構(gòu),重心越低,頻率越大.2)增加斜撐增加斜撐是提高結(jié)構(gòu)的整體剛度的有效措施之一.斜撐支點的高度和斜撐與地面所成的角度不同

3、,對結(jié)構(gòu)整體剛度影響也是不一樣的.支點高,對結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)大;但當(dāng)斜撐自身的長度增加時,斜撐的柔性可能會抵消部分有利于提高結(jié)構(gòu)頻率的因素.3)減小上部集中質(zhì)量結(jié)構(gòu)上部,特別是頂部的質(zhì)量對結(jié)構(gòu)的自振頻率影響較大.對于高聳結(jié)構(gòu),減小頂部質(zhì)量能明顯的提高結(jié)構(gòu)的自振頻率.4)增大截面慣性矩對于框架結(jié)構(gòu),可以從增加梁、柱界面尺寸著手來提高結(jié)構(gòu)的自振頻率.5)增加剪力墻的厚度或數(shù)量對于框—剪結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu),可通過增加剪力墻的數(shù)量和厚度來提高結(jié)