巨型框筒悬挂结构动力特性及减震控制

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要巨型框筒悬挂结构是一种新型的结构体系，能充分利用高强材料的物理性能，带来建筑室内和底部大空间，解决建筑功能与结构构造之间的矛盾，实现建筑物的坚固、使用和艺术美三方面的统一，并产生良好的社会及经济效益。通过对悬挂质量和悬挂层数的合理选择，在没有附加质量的情况下，可以将其设计成类似TMD的减振体系。本文针对这种特性，通过理论分析，研究了巨型悬挂结构的动力特性和减振机理，内容包括：1．2．3．建立了单段框筒悬挂结构的动力分析模型，对该模型进行受力分析并推导出该体系的动力方程。分析了悬挂层数、框

2、筒与悬挂楼层之间的连接刚度对自由振动的影响，分析了悬挂楼层数、联接阻尼的变化对框筒悬挂结构的动力特性的影响。建立了多段多层框筒悬挂结构的动力分析模型，在单段框筒悬挂结构的动力方程的基础上，推导出多段多层框筒悬挂结构体系的动力方程；分析了悬挂段数、悬挂总高度对自由振动的影响。应用三维有限元程序ETABS，通过算例分别对巨型框筒座承式结构与悬挂式结构进行三维有限元分析，分析结果表明巨型框筒悬挂结构具有良好的减震性能。关键词：巨型框筒，悬挂结构，减震，振动控制，动力分析i巨型框筒悬挂结构的动力特性及减震控制ABSTRACTMe

3、ga-frame-tubesuspendedbuildingthatconformstonaturelawsisanewkindofstructuresystem.Thematerialstrengthcanbefullyusedinthesestructures.Largespaseroomscanberealizedeasilybyemployingthisstructureandthecontradictorybetweenusablefunctionandstructuralconstructioncanbewe

4、llcoordinated.Suspendedstructuresystemcanrealizetheunityofsafety,suitabilityandbeauty,soitisofgoodbenefittothesocietyandeconomy.Withreasonablechoiceofsuspendedmassandnumberofstory,thevibrationreductionstructuresimilartoTMDcanbedesignedwithoutadditionalmass.Thispa

5、perpresentstheresearchonthedynamicbehaviorandvibrationreductionmechanismofmega-frame-tubesupendedstructurebytheoreticalanalysis.Maincontentsofthemarementionedasfollows:1.Thedynamicalanalysismodelofmega-frame-tubesuspendedstructureinonesectionhangerisestablished.D

6、ynamicequationisderivedbyNewton’sSeconedLaw.Theeffectofthesuspendedfloors,rigiditybetweenframe-tubeandsuspendedfloorsonstructurefreevibrationisanalyzed.Theeffectofthesuspendedfloors,dampingbetweenframe-tubeandsuspendedfloorsondynamicalcharacteristicisanalyzed.2.T

7、hedynamicalanalysemodelofmanysectionsandmanyfloorsframe-tubeisestablished.Thedynamicalequationisgainedonthebaseofthedynamicalequationofonesectionframe-tubesuspendedstructure.Theeffectofthesuspendedsectionandthewholeheightofsuspendedstructureonstructurefreevibrati

8、onareanalyzed.3.Three-dimensionalfiniteelementanalysisisimplementedbyusingtheETABSprogramtoamega-frame-tubethatwithsuspensionandwithoutsuspensionrespectively.T