附设粘滞阻尼器的组合结构消能减震分析

【摘要】随着国内外地震活动越来越频繁,结构消能减震技术的应用为大势所趋。近年来消能减震技术的研究和应用发展迅速,在混凝土结构体系和钢结构体系中有较多的研究和应用。由于钢管混凝土组合结构体系的受力机理较为复杂,消能减震技术在该结构中的应用相对较少,相关的研究更是少之又少。将消能减震技术引入钢管混凝土组合结构,并研究其结构的抗震性能具有重要的理论与工程意义。为了深入了解该减震体系的减震效果,本文以一十层的钢管混凝土组合结构为研究对象,运用SAP2000软件对其进行建模,通过比较减震结构和普通抗震结构的地震反应,对附设粘滞阻尼器的组合结构进行了地震动数值分析。针对工程实例进行减震优化设计,评价不同优化方法的优化效果,为该减震体系的设计和应用提供参考依据。本文研究的主要内容有以下四个方面：(1)分析消能减震技术的优势及其作用的基本原理；探讨国内外工程界对粘滞阻尼器减震体系的理论研究与实际应用。(2)分别建立单自由度和多自由度阻尼减震结构的运动方程,采用反应谱法对处于弹性状态下的减震结构进行动力分析,同时对处于弹塑性状态下的减震结构进行时程分析,通过直接积分法对其运动方程进行求解,研究结构的动力响应。(3)采用有限元软件SAP2000建立钢管混凝土组合框架结构的弹塑性力学模型,将粘滞阻尼器设置于钢管混凝土框架,构建钢管混凝土组合结构消能减震体系。对普通抗震结构和消能减震结构进行模态分析、小震下的弹性时程分析和大震下的弹塑性时程分析,研究两种结构的动力特性和地震反应特征,对比验证粘滞阻尼器的减震效果。(4)运用确定性优化法对减震结构进行粘滞阻尼器优化设计,比较了以层间位移为控制函数、振型为控制函数和阻尼器均匀布置的三种优化设计方案的减震效果,评价组合结构减震优化效果。
【作者】黄维；
【导师】段绍伟；
【作者基本信息】中南林业科技大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】粘滞阻尼器；钢管混凝土组合结构；SAP2000；快速非线性时程分析；优化设计；

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