設置消能偏心支撐鋼框架的抗震性能及優(yōu)化設計研究.pdf

1、目前，結構振動控制是工程中抗震技術的熱點問題之一。在偏心支撐框架結構的支撐上串聯(lián)一個粘彈性阻尼器來形成消能偏心支撐，則是近年來出現(xiàn)的一種新型的消能減震結構形式。它通過消能支撐體系的非彈性變形消耗大量的地震能量，使結構地震反應大大衰減，這可以起到雙保險的作用。由于該種結構的這些優(yōu)越性，而被越來越多的設計者所采用。 本文的主要研究內容： 結合現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范和目前國內外在這個方面的研究成果，進一步分析了粘彈性阻尼器的力學

2、性能以及計算模型；并討論了消能支撐體系的計算模型以及性能特點，分析了鋼支撐剛度與粘彈性阻尼器剛度的比值對消能支撐性能的影響；并推導出了消能支撐水平控制力的計算公式以及消能支撐極限承載力的復核公式。 采用目前通用的大型有限元分析軟件ANSYS，以一個15層的空間鋼框架結構為研究對象，建立了純框架結構、偏心支撐鋼框架結構和消能偏心支撐鋼框架結構三種不同的結構模型，經(jīng)過模態(tài)分析得出了三種結構的自振特性；并選取Elcentro地震波，對

3、三種結構模型進行了罕遇地震下的非線性時程分析，通過對計算結果的分析最終得出一些有益的結論。 對設置消能偏心支撐結構的鋼框架模型進行粘彈性阻尼器設置位置的優(yōu)化分析以及粘彈性阻尼材料的參數(shù)優(yōu)化分析。使用ANSYS軟件中的ANSYS參數(shù)化設計語言（APDL語言），編寫了結構模型在罕遇地震下的時程分析程序，通過建立三種不同的目標函數(shù)，根據(jù)順序逼近法確定粘彈性阻尼器在各種情況下的最優(yōu)位置；同時應用ANSYS軟件中的優(yōu)化設計模塊，使用APD