巨型框架悬挂结构的抗震性能分析

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1、万方数据目录5．1参数设置方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．2优化目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．3结构底部剪力响应随阻尼系数和刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．3．1结构底部剪力响应随阻尼系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一625．3．2结构底部剪力随刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．635．4角柱顶点位移响应随阻尼系数和刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯645．4．1角柱顶点位移响应随阻尼

2、系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一645．4．2角柱顶点位移响应峰值随刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．655．5角柱顶点加速度随阻尼系数和刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯665．5．1角柱顶点加速度随阻尼系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．675．5．2角柱顶点加速度响应峰值随刚度系数的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一675．6阻尼器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

3、9第六章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯716．1本文的主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯716．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一75致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79作者读研期间发表论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一81V11万方数

4、据第一章绪论19世纪末至20世纪初的产业革命带来了生产力的发展与经济的繁荣，大工业的兴起使城市人口集中，土地资源逐渐紧张，虽然城市不断向周边发展，但城市可用空间却不断减少。因此，为了适应社会发展的需求，充分利用可用的土地资源，建筑物开始向高空发展，高层建筑应运而生。建于1883年的美国芝加哥的家庭保险大楼(HomeInsurance)被业界普遍认为是高层建筑时代的开端。高层建筑历经了酝酿成形期、发展成熟期和繁荣时期，向着高度更高、体型更大、结构更复杂、建筑更艺术更优美的方向发展，因此，人们对其结构

5、体系有了越来越高的要求；此外，高层建筑与普通建筑相比，建筑功能要求更多样化，内部人员高度集中，若遭遇地震等灾害，损失将不可估量。因此，人们对结构体系的抗风、抗震和建筑功能的适应性等也有了更高的要求。结构振动控制理论是20世纪70年代控制理论在土木工程中逐渐应用而形成的一门交叉学科，主要研究在风和地震等动力荷载作用下如何减小结构的动力响应、改善结构性能的技术途径、装置和方法，以及各种控制算法等【1‘2】。对结构进行振动控制是结构工程抗震的新途径。巨型框架悬挂结构体系就是在这样的背景下产生的，是一种具

6、有良好发展前景的高层建筑结构体系。1．1结构振动控制理论1．1．1结构振动控制的概念传统的抗震设计主要体现为“抗”，曾经出现过的设计概念有刚性设计、柔性设计、上刚下柔设计和延性设计，我国规范规定的抗震设防目标“小震不坏，中震可修，大震不倒”就是延性设计的一种，通过结构的延性来耗散地震能量，减小地震响应，使结构裂而不倒，据此设计的结构在一般情况下是有效的，但在遭受高于结构设防等级的罕遇地震作用时，主体结构非弹性变形震后难以修复或者严重破坏，甚至倒塌，即按常规设计的结构，依靠设定的固定抗力进行抵抗，不

7、具备能动性和适应性。结构振动控制理论由此产生和发展。如前所述，结构振动控制就是采用一定的减振措施，控制结构在地震和强风荷载作用下的动力响应，增强结构的动力稳定性，以满足结构的安全性和适用性，其最早由美籍华人姚治平教授于1972年将现代控制理论应用于结构[3】o国际理论和应用力学协会于1975年和1985年分别两次在加拿大召开的第一和第二届“结构控制”国际会议，全面展示了这方面的研究成果，会议认为：将现代控制理论应用于土木工程，对控制结构的振动有极好的效果。结构振动控制按照是否有外界能量输入，可以分

8、为四类：被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。1．1．2被动控制【4’9】被动控制是指将被动控制设备安装在结构系统中，改变结构自身的动力特性或增加万方数据查堕查堂堡主兰垡堡茎局部阻尼，在结构振动过程中，随结构一起振动变形，吸收振动能量，从而减小振动响应，其不需要外部能量输入，易于在工程上实现，因而应用也比较广泛，我国也已将其引入规范。但被动控制的效果可控性较差，且难以适应不断变化的外部环境。被动控制按照控制措施的不同可以分为基础隔震、阻尼耗能减振和调频质量阻尼减振三类，下面主要