巨型框架悬挂减振结构的参数分析-论文.pdf

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1、第40卷第27期山西建筑Vo1．40No．272014年9月SHANXIARCHITECIURESep．2014·49·文章编号：1009—6825(2014)27—0049—03巨型框架悬挂减振结构的参数分析宋丹丹张涛涛谈荣(1．东南大学土木工程学院，江苏南京210096；2．南京智慧新城工程管理有限公司，江苏南京210012)摘要：基于有限元软件ABAQUS分析了巨型框架悬挂减振结构中阻尼器的阻尼系数和刚度系数的变化对结构地震响应的影响，给出了参数分析的目标函数和约束条件，结果表明：在最优的阻尼器的阻

2、尼系数使综合减振系数最大，此时悬挂楼层的位移角也能得到有效控制，且可以通过增加刚度系数来减小层间位移角i存在最优的刚度系数使综合减振系数最大，而此时悬挂楼层层间位移角可能不满足要求，这可以通过增加阻尼系数来保证。关键词：巨型框架悬挂减振结构，ABAQUS，地震响应中图分类号：TU351文献标识码：A高层悬挂结构体系可以分为核心筒体型和巨型框架型，均在国阻尼器；悬挂楼段与主结构中巨型框架梁的连接采用刚接，采用内外有典型的应用实例。核心简体型的典型代表是，建于1970年的连接单元Connectors中Join

3、+Align属性模拟，单元的相关介绍见南非约翰内斯堡标准银行中心和建于1972年的德国慕尼黑宝马文献[2]。由此建立的悬挂减振模型如图1所示。巨型框架和悬汽车行政大楼，还有建成较晚的德国哥廷根大学的XLAB试验大挂楼盖选用C50强度等级混凝土，弹性模量为3．45×10”N／m，楼和上海浦东展览馆等；巨型框架型的典型代表是建于1985年泊松比=0．2，密度为2550ks／m，材料阻尼采用瑞雷阻尼；悬挂的中国香港汇丰银行大厦，这些建筑均因其体量大、艺术效果好次结构中吊索为CFRP筋材，弹性模量为1．8×10“

4、N／m，泊松比而被称为当地的标志性建筑，本文所做的研究就是基于这类悬挂=0．3，密度为1600kg／m。结构的。巨型框架悬挂减振结构具有良好的抗震、抗风性能，建筑布局多变，功能适应性强，能够较好的应用于现代高层建筑的设计与使用中。文献[1]通过对一巨型框架悬挂结构进行数值模拟分析及试验研究指出，巨型框架悬挂减振结构由于阻尼装置的存在，结构的地震响应显著减小。本文将在文献[1]的基础上，研究巨型框架悬挂减振结构中阻尼器的参数对结构地震响应的影响。1数值分析模型图1悬挂减振模型示意图本文的主要目的是研究巨型框

5、架悬挂减振结构中阻尼器的参2参数设置及目标函数’数对结构地震响应的影响，选用的文献[1]中的原型结构作为分析以设置在悬挂楼层与巨型框架之间的阻尼器的阻尼系数C和模型，其基本概况在文献[1]中有详细阐述，在此不再一一赘述。刚度系数k作为本文进行参数分析的对象，阻尼器在结构中的位有限元分析软件ABAQUS以其强大的有限元分析功能和置和布置与文献[1]所述相同，且在参数分析过程中，各悬挂楼层CAE功能，被广泛应用于土木工程、水利水工和机械制造等行处阻尼系数和刚度系数值同时变化且始终保持一致。巨型框架业J，ABA

6、QUS能够求解各种复杂的模型并能解决实际工程问悬挂建筑结构最突出的优点即是其能够显著减小主结构的地震题，在分析能力和可靠性等方面表现很好。本文即采用ABAQUS响应，本文进行参数分析的目的就是通过变化阻尼系数C或刚度作为分析软件，为保证分析结果的可靠性，单元的选择和模型的系数k使得主结构的地震响应最小。准确建立是关键。本文即将建立的巨型框架悬挂减振结构有限在巨型框架悬挂减振结构中，悬挂楼层作为主要的使用场元模型中，选用的单元类型为：S4R，B31，Springs／Dashpots，Connec·所，其地震

7、响应也应引起关注，如加速度响应值不能超过一定限tor。其中，S4R用于模拟巨型框架柱及巨型框架梁中的剪力墙及值，否则将会引起人们使用过程中的不适，悬挂楼层的层间位移楼板、悬挂楼盖；B31用于模拟吊索及主结构和次结构所有的梁、不能超过一定限值，否则将会引起非结构构件的破坏，而在地震柱；Springs／Dashpots用于模拟连接悬挂楼层与主体结构的粘弹性作用下悬挂楼层中非结构构件的损坏程度直接影响到震后的修Researchonhigh-strengthconcretesitedetectiontechnol

8、ogymethodsHOUGao-feng’·(1．AnhuiandHuaiRiverWaterResourcesResearchInstitute，Bengbu233000，China；2．AnhuiProvinceCenterforQualitySupervision&TestofBuildingEngineering，Hefei230088，China)Abstract：Thepaperindicatessomecomm