高層建筑結構被動消能減震控制與性能優(yōu)化研究.pdf

1、消能減震控制是當前結構抗震設計中的主要方法之一,其中采用粘滯阻尼器進行被動控制的方法,具有構造簡單、施工方便、減震效果明顯等優(yōu)點,在實際工程中具有廣泛的應用前景。
　　本文介紹了粘滯阻尼器的基本構造和恢復力模型,提出了裝設粘滯阻尼器結構的減震設計要點,包括阻尼器的選擇以及粘滯阻尼器在結構中的安裝形式和布置原則,并且對裝設粘滯阻尼器結構的減震設計分析進行了概述,歸納出了裝設粘滯阻尼器結構的減震設計方法。
　　論文采用有限元分析

2、軟件SAP2000,以1個12層框架結構為原型,裝設粘滯阻尼器并采用相同截面和配筋,將其擴展為15層,建立了1個15層裝設粘滯阻尼器的鋼筋混凝土框架結構計算模型,分別從計算模型結構的兩個主軸方向輸入EL Centrol波、Taft波和人工地震波,對沒有裝設阻尼器的無控結構和每層均裝設阻尼器(方案一)的消能減震結構進行了地震反應分析和對比,驗證了通過裝設粘滯阻尼器的被動消能減震方法不僅能夠顯著提高結構的抗震性能,而且可以使結構在不改變構件

3、截面和配筋的情況下增加結構樓層數(shù)量的設計理念和方法。
　　此外,論文還在上述分析的基礎上，提出了兩種優(yōu)化控制方案,即以層間位移為控制函數(shù)的優(yōu)化分析方案(方案二)和根據(jù)動力彈塑性分析結果進行阻尼器布置的優(yōu)化分析方案(方案三)。其中方案二先對無控結構進行動力時程分析,以確定層間位移最大的樓層,然后將阻尼器裝設在該樓層并進行受控結構的動力時程分析,依次重復循環(huán)逼近,直至最大層間位移角滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011—2010)的

4、要求為止。方案三先對無控結構進行動力彈塑性分析,并根據(jù)計算結果分析結構構件的屈服順序以及相應的塑性發(fā)展規(guī)律,以確定結構的薄弱部位,再根據(jù)塑性鉸的塑性發(fā)展程度裝設不同參數(shù)的粘滯阻尼器,進行受控結構的動力彈塑性分析,直至滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011—2010)的要求為止。
　　最后,論文還從結構各層加速度、層間位移、層剪力和阻尼器裝設數(shù)量等方面對上述三種控制方案的計算結果進行了對比分析。結果表明,方案三不僅具有較好的控制效