自复位阻尼器耗能减震结构的性能设计方法及地震易损性分析

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1、ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕士学位论文自复位阻尼器耗能减震结构的性能＾设计方法及地震易损性分析作者姓名叶亮学科专业土木工程指导教师马宏伟副教授所在学院土木与交通学院论文提交日期２０１８年４月Ｐｅｒｆｏｍａｎｃｅ－ｎａｎｄＳｅｂａｓｅｄＳｅｉｓｍｉｃＤｅｓｉｉｓｍｉｃＦｒａｉｌｉｔｇｇｙＡｎａｌｓｉｓｏｆＰａｓｓｉｖｅＥｎｅｒＤｉｓｓｉａｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｙ

2、ｇｙｐＳｅ－ｌｆｃｅｎｔｅｒｉｎＤａｍｅｒｇｐＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＹＥＬｉａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＭＡＨｏｎｇｗｅｉＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＣｈｉｎａｇ，分类号：ＴＵ３１１学觥号：１０５６１学号：２０１Ｓ２０１０５６８２华南理工大学硕士学位论文自复位阻尼器耗能减震结构的性能设计方法及地

3、震易损性分析作者姓名：叶亮指导教师姓名、职称：马宏伟副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：土木工程研宄方向：结构抗震与振动控制论文提交日期：年丨月汐日论文答辩曰期：年６月２日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员＊：＾华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研

4、宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承作者签名：日期：年Ｚ月日／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外ｈ学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论一文。本人

5、电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学＞论文属于：，在年解密后适用本授权书。密，供校内师生和与学校有共享协议保密，同意在校园网上发布的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。“”（Ｖ请在以上相应方框内打）＼ｇｉ作者签名Ｎ日期：Ｘ／Ｐｇ指导教师签名：日期ＰｆＳＫ作者联系电话：电子邮箱：联系地址（含邮编）摘要自复位阻尼器同时具有适当的耗能能力和

6、自复位能力，能够减小结构震后的残余变形。基于性能的抗震设计方法可实现在不同风险水平的地震作用下，使结构满足不同的性能目标要求。对被动控制结构进行基于性能的抗震设计，能够针对不同的性能目标，确定结构所需阻尼器的力学参数。地震易损性分析方法秉承于基于性能的抗震设计思想，针对己设计好的结构，在给定的地震动参数下，评价结构达到或超越指定极限状态的条件概率。本文分析了自复位阻尼器附加刚度和附加阻尼比的计算方法，完善自复位阻尼器的选取原则。同时，针对利用自复位阻尼器减震的结构，改进基于能力谱

7、的性能设计方法，综合考虑阻尼器附加刚度和附加阻尼比的影响。最后，对利用自复位阻尼器。减震的被动控制结构进行地震易损性分析主要工作如下：（１）。Ｂｏｕｃ－ｅｎ完善自复位阻尼器的选取原则，给出其附加刚度的计算公式采用Ｗ模型对自复位阻尼器进行数值模拟，并研宄阻尼器的位移幅值等参数对其力学性能的影响，完善自复位阻尼器的选取原则，给出弹簧预压力与耗能组屈服力之比和弹簧刚度与耗能组弹性刚度之比的合理取值范围。针对自复位阻尼器的特点，给出其附加刚度的具体计算公式。（２）改进附加自复位阻

8、尼器的被动控制结构基于能力谱法的性能设计方法。为同时考虑阻尼器附加刚度和附加阻尼比的影响，本文首次提出用等代支撑来先考虑阻尼器的附加刚度，具体方法为根据阻尼器选取原则估算阻尼器的附加刚度，并在相应位置设置等代支撑；然后计算附加等代支撑结构的目标性能点，确定需求谱曲线通过目标性能点时结构的等效阻尼比，从而推算出阻尼器的附加阻尼比；根据阻尼器的附加阻尼比计算得到自复位阻尼器的各项参数，并对附加刚度进行修正。然后针对９层Ｂｅｎ