具有粘弹性阻尼器偏心结构的减震分析与优化布置

【摘要】偏心结构由于刚度中心和质量中心的不重合,在地震作用下将产生较大的扭转响应。已有的震害调查和理论研究表明,地震作用下结构的扭转响应过大将导致结构抗震性能退化,加速结构破坏甚至倒塌。由于设计理论和方法的不完善,偏心结构中均匀设置阻尼器的减震效果不甚理想,严重制约了新型结构体系的发展。本文采用粘弹性阻尼器这一有效被动控制装置对地震作用下偏心结构的扭转响应控制问题进行了相关研究,分析了阻尼器不同布置方案对结构抗震性能的影响以及阻尼器在偏心结构中的优化布置。1、本文对传统设计方法解决偏心结构的扭转振动问题进行了总结,阐述了偏心结构扭转响应控制的研究现状,并对偏心结构的优化控制问题进行了探讨。2、分析了粘弹性阻尼器的耗能机理、力学性能,以及阻尼器简化模型的计算参数。阐述了消能减震体系中粘弹性阻尼器的分析和设计方法。3、本文采用大型有限元软件ansys,建立了某10层质量偏心框架结构,探讨了地震作用下不同粘弹性阻尼器布置方案对结构抗震性能的影响,得出阻尼器沿两正交方向的合理空间布置,可最大化结构扭转振动阻尼,减小结构平动反应的同时能有效控制结构的扭转效应。4、以顺序搜索法作为优化算法,在层间位移角基础上提出了引入位移比,以层间位移角和位移比的加权组合作为目标函数,相比单指标层间位移角比较了不同目标函数控制下粘弹性阻尼器的空间优化布置。对比分析表明,本文提出的目标函数能进一步控制偏心结构的平扭耦联振动。
【作者】刘剑；
【导师】贺国京；陈爱军；
【作者基本信息】中南林业科技大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】偏心结构；扭转响应；粘弹性阻尼器；目标函数；平扭耦联振动；

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