附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的靜、動力分析.pdf

1、一、課題研究的意義和目的 城市用地日趨緊張、地價高漲，為了創(chuàng)造更多的居住面積，節(jié)約市政建設(shè)費(fèi)用，高層建筑迅猛發(fā)展。同時高層建筑突出個性的建筑外觀，往往成為城市標(biāo)志，或作為業(yè)主顯示自身實(shí)力的象征?，F(xiàn)今世界各國競相構(gòu)思推出高度超過500米的超限高層建筑,如日本構(gòu)想的超高層Millennium Tower，圓錐形巨型桁架筒體結(jié)構(gòu)，150層，800m；空中大都會2001，巨型框架結(jié)構(gòu)，500層，2001米；美國芝加哥擬建的Miglin-

2、Beitler Tower，框架筒體結(jié)構(gòu)，125層，609m。但是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系已不能適應(yīng)新的要求，對超限高層的體系研究顯的尤為重要。 本文提出新的超高層結(jié)構(gòu)體系——附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系。它集巨型貨船、懸掛結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)于一體，并設(shè)置支撐與阻尼器，具有優(yōu)良的抗震性能和建筑功能適應(yīng)性，建立和完善其分析理論和設(shè)計方法具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 二、課題研究的方法 在現(xiàn)有高層體系和發(fā)展趨勢研究的基礎(chǔ)上，提出新

3、的超高層結(jié)構(gòu)體系——附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系。 1、對相關(guān)結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行評述，對附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系進(jìn)行概念性分析，提出若干需要研究的問題。 2、附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系靜力性能分析 在附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的靜力分析中，深入研究了結(jié)構(gòu)在豎向荷載和橫向荷載下傳力機(jī)理、力學(xué)特性和變形特點(diǎn)，以及有無阻尼器對結(jié)構(gòu)性態(tài)的影響。重點(diǎn)探討在豎向荷載作用下附加阻尼的懸掛式巨

4、型鋼框架支撐體系的巨型柱、梁的受力特性，結(jié)構(gòu)主節(jié)點(diǎn)的受力集中現(xiàn)象，及在橫向荷載作用下，附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的抗側(cè)能力。 3、附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系動力分析 在附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的動力分析中，采用模態(tài)和時程兩種方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。模態(tài)分析是動力分析的基礎(chǔ)，可以定性地分析結(jié)構(gòu)的動力特性，判斷結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)與抗震能力。動力時程分析能較真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),分析該體系在一維水平地震作用下

5、的結(jié)構(gòu)響應(yīng). 4、基于分析結(jié)果，評價附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的靜、動力性能，對今后工作提出一些看法和建議。 三、課題研究的結(jié)論 通過以上分析，本文的研究結(jié)論如下： 1、在靜力荷載作用下,附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系比巨型鋼框架懸掛結(jié)構(gòu)和巨型鋼桁架懸掛結(jié)構(gòu)，顯著減小巨型柱、梁的最大內(nèi)力，提高構(gòu)件受力性能，比巨型鋼框架懸掛結(jié)構(gòu)還大大提高了結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力。 2、在模態(tài)分析中,附加阻尼的懸掛

6、式巨型鋼框架支撐體系的基本周期明顯比巨型鋼框架懸掛結(jié)構(gòu)短，與巨型鋼桁架懸掛體系比較，二者剛度比較接近。但附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系參與計算的振型數(shù)多，計算最為復(fù)雜。動力時程分析能較真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。 3、在一維水平地震作用，附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體系的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的最大位移、速度和加速度較懸掛式巨型鋼框架支撐體系小，與巨型鋼框架懸掛體系和巨型鋼桁架懸掛體系比較，也相對較小。同時附加阻尼的懸掛式巨型鋼框架支撐體