偏心结构消能减震技术的分析研究

由于偏心结构质量中心与刚度中心不重合,在地震作用下会产生扭转振动,对结构整体抗震性能十分不利。工程设计通常在远离刚度中心的抗侧结构中,采取设置支撑等增加刚度的措施,减小结构的偏心程度。本文采用消能减震技术,在偏心响应较大的抗侧结构中设置消能减震阻尼器,来减小偏心结构的扭转地震响应。论文通过弹塑性时程分析方法,研究了偏心结构、设置普通支撑、设置速度型阻尼器和位移型阻尼器四种结构方案在常遇、设防和罕遇地震作用下的扭转响应,研究了消能减震技术对偏心结构的减震控制效果。分析结果表明,消能减震技术可以有效控制偏心结构的扭转响应,在大震条件下较好的控制主体结构构件的受力。最后本文针对王府井大厦偏心结构工程进行了阻尼消能减震结构的设计。     

偏心裙房结构的扭转反应分析

多高层结构设计中,裙房偏心引起整个结构的扭转反应十分明显。分析表明,引起偏心裙房结构扭转反应的本质原因是结构的刚度中心在底部裙房处发生突然偏离,从而造成刚度中心的上下不连续,此时地震扭转计算和抗扭设计的关键就是调整结构的平面布置以及抗侧力构件的刚度,使其在结构平面上达到合理的分布,进而提高偏心裙房结构的抗扭性能。本文通过模型分析及工程实例分析,总结了偏心裙房结构扭转反应的主要影响因素及抗扭设计方法建议。     

基础隔震偏心结构扭转振动反应分析

对基础隔震偏心结构的扭转振动反应进行了分析，研究了隔震系统偏心距和上部结构偏心距对结构扭转反应的影响。结果表明，采用隔震技术可以显著降低基础隔震偏心结构的扭转振动反应。     

基础隔震偏心结构扭转地震反应分析

本文对基础隔震偏心结构的扭转振动反应进行分析,研究隔震系统偏心距和上部结构偏心距对结构扭转反应的影响.结果表明,采用隔震技术可以显著降低基础隔震偏心结构的扭转振动反应.     

地震作用下偏心结构扭转控制的研究与应用

偏心结构在地震作用下的扭转反应使结构产生严重的破坏或倒塌,采用控制装置对偏心结构进行扭转反应控制是一条有效、经济、可行的方法。本文分别从被动、半主动、主动和混合控制等几个方面总结了国内外对偏心结构扭转控制的研究以及实际应用情况。分析了偏心结构扭转控制方法在研究与应用中存在的问题,提出了今后有待加强研究的几个方面。     

不规则结构扭转效应控制的对比分析与研究

依据国内外规范对不规则结构扭转控制的条文规定,对不规则结构扭转控制进行分析与研究。阐述了偶然偏心问题的来源,分析耦联、非耦联周期比与偏心率之间的关系。结果表明,我国现行规范在偶然偏心问题和周期比限制方面仍存在不完善之处,计算结构扭转效应时无论单、双向地震输入都需要考虑偶然偏心,在考虑偶然偏心的同时可以放宽对周期比的限制。     

黏滞阻尼器控制偏心结构扭转耦联振动效果分析

为了有效控制地震作用下偏心结构扭转耦联振动所引起的灾变问题,在理论分析和数值计算的基础上,建立了地震作用下偏心结构的扭转耦联运动方程,通过研究黏滞阻尼器对偏心结构扭转耦联振动的控制效果,对比分析4种黏滞阻尼器常用布置方案下偏心结构的地震响应,量化了黏滞阻尼器和钢支撑共同保护作用下对偏心结构减震效果的影响。研究结果表明:设置有黏滞阻尼器的偏心结构,在双向地震作用下偏心结构最大层位移和层间位移角均得到有效的控制;在多遇地震作用下黏滞阻尼器人字型布置方式对控制偏心结构扭转效果明显,罕遇地震作用下不同布置方式的控制效果相差不大,其结果可为地震作用下类似的偏心结构扭转效应的振动控制提供借鉴参考。     

偏心隔震结构的扭转效应分析

采用SAP2000程序,对某偏心隔震结构隔震层支座调整后进行弹塑性动力分析,通过对结构扭转效应的分析表明,隔震层刚度偏心矩是影响偏心隔震结构扭转效应的重要因素。     

偏心隔震结构研究进展

不规则结构及隔震层偏心会使结构产生扭转效应,扭转效应对结构地震反应产生不利影响,因此有必要研究偏心隔震结构在地震作用下的动力特性及反应特征。本文对近年来国内外学者的研究成果进行了归纳总结。结合前人研究成果,指出关于模型选择、地震输入、参数影响及扭转放大系数四个方面的关键问题,以及提出重点的研究内容。最后对偏心隔震结构的研究进行了展望。     

建筑结构抗震设计扭转周期比控制指标研究

研究扭转周期比作为结构扭转控制指标的有效性。分析了扭转周期比对结构扭转效应的影响,讨论了扭转周期比作为扭转控制指标的合理性。在OpenSees平台上采用基于柔度法的纤维模型,对不同扭转周期比的计算模型进行了弹塑性动力时程分析,分析了扭转周期比作为扭转效应控制指标的有效性。弹性分析表明:扭转位移比能反映结构扭转效应;扭转周期比仅对相对偏心距较小的规则结构起控制作用;对考虑偶然偏心的扭转位移比进行限制后,无须再对规则结构的扭转周期比进行控制。非线性反应分析表明:结构的扭转非线性反应受弹性最大层间位移角的控制最为明显,受扭转周期比控制不明显。建议在有效控制扭转位移比的前提下取消扭转耦联周期比限制。     

多维地震作用下双向偏心结构的时程分析

在考虑地震动竖向扭转分量的情况下,对双向偏心的框架结构进行弹塑性地震反应分析,比较分析双向偏心框架结构在多维地震动作用下的平动反应、扭转反应等,进而得到关于结构扭转效应的动力特征和规律,为结构设计人员提供一些理论依据。     

强度偏心对偏心结构非弹性反应的影响分析

偏心结构在强震作用下进入非弹性反应阶段后,楼层强度分布状态将会对结构扭转耦联反应产生明 显的影响作用。着重对比了不同周期的单层偏心结构受强度偏心的影响程度,以此提出了通过改变楼层强度 偏心距来降低结构非弹性扭转效应的方法,并采用基于有限元柔度法的纤维模型梁柱单元模拟分析了钢筋混 凝土偏心框架的非弹性地震反应,对该控制方法的有效性进行了验证。     

TLCD-偏心基础隔震结构减振控制

为了减小隔震层和上部结构偏心造成的结构扭转破坏,本文对偏心基础隔震结构和调频液柱阻尼器(TLCD)相结合的混合系统进行了研究,采用分部计算方法,分别先建立单层和多层上部结构、隔震层、TLCD运动方程,再建立基础隔震结构方程,得到TLCD–基础隔震结构耦联方程。根据偏心基础隔震结构动力特性合理放置TLCD,利用偏心结构TLCD转化TMD方法初步设计单个TLCD频率和阻尼比,并采用状态空间方程优化多个TLCD参数。编写MATLAB软件对比偏心基础隔震与偏心结构混合控制系统动力响应。通过对某三层偏心基础隔震结构进行数值模拟,四条地震波作用下对偏心隔震结构、TLCD–偏心隔震结构进行了时程分析,得出TLCD–隔震结构比隔震结构能更好地控制各层平移–扭转耦联响应。     

多层框架隔震结构的地震扭转反应分析

本文分析了多层框架基础隔震结构单轴偏心的地震扭转反应 ,建立了地震作用下多层框架隔震结构扭转反应的运动方程 ,在隔震和非隔震情况下 ,计算了结构模型不同偏心的地震反应。结果表明 ,对存在扭转变形的结构来说 ,采用基础隔震可明显减少结构的扭转反应     

掉层RC框架结构的横坡向扭转规律分析

对掉层RC框架结构的弹性扭转特征进行分析，并基于掉层RC框架结构的扭转特征提出将相对偏心距作为反映其扭转程度的参量，根据“等代柱”思想提出了简化的计算方法，分析了结构在横坡向单向地震作用下的弹性及弹塑性扭转反应规律，以及相对偏心距与结构扭转程度的对应关系。结果表明：横坡向地震作用时，掉层RC框架结构在掉层侧和上接地侧变形差异较大，结构扭转反应明显；掉层部分跨数的改变对掉层部分和上接地层的扭转反应影响程度更大些；弹塑性阶段，结构上接地侧柱破坏相对掉层侧严重，且相对偏心距>0.65时，上接地侧柱端破坏大于OP状态的比例显著增大；本文提出的简化方法得到的相对偏心距在弹性和弹塑性阶段均能较好地反映结构的扭转程度。     

高层建筑结构的扭转反应控制及工程实例

结构在地震中的扭转反应控制是高层建筑抗震设计中的一个重要内容。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)主要通过考虑偶然偏心和控制周期比、位移比来控制结构的扭转反应。控制扭转的技术措施主要分两类:一是调整质量中心和刚度中心的偏心;二是增大结构的抗扭刚度或者适当减小结构的抗侧刚度。根据理论分析及实际工程经验,得出如下结论:抗震设计时宜取考虑偶然偏心和考虑双向地震两者中不利结果进行设计;宜控制结构的前两个振型以两正交主轴方向上的平动振型为主;对于平面狭长的框架结构,加大两边榀的框架梁比加大边榀的柱在提高结构的抗扭刚度上能起到更好的效果;剪力墙结构可以通过加大外圈连梁高度,角窗部位增设暗梁来提高结构的抗扭刚度。     

偏心支撑对竖向不规则结构的抗扭转性能影响研究

为探究竖向不规则钢框架结构的抗扭转性能以及偏心支撑对其抗扭转性能的影响,建立收进层高度不同的L型竖向不规则钢框架结构并分别在其四周按不同布置方式加设D型偏心支撑,对结构进行抗扭转性能分析对比。结果表明:竖向不规则结构的立面收进层高度越大则下部结构的扭转效应越小、上部结构的扭转效应越大,收进层高度应尽可能地高以提高竖向不规则结构的抗扭转能力;同种偏心支撑的不同布置方式对结构抗扭转性能的提升效果不同,"V字形"布置方式下的总体效果最好。     

控制高层建筑扭转效应的工程方法

概述了不规则高层建筑产生偏心的原因及高层建筑扭转振动的不可避免性,并从概念设计和工程分析计算设计两方面提出了战少高层建筑偏心扭转的措施．     

结构耦联周期比影响因素分析

分析了我国规范对于评判和控制偏心结构在地震作用下的扭转效应提出的计算指标,结合对某结构模型的SATWE计算,分析了偏心率、单双向偏心以及扭转刚度对耦联周期比的影响,以使耦联周期比满足规范要求。     

钢支撑-混凝土框架动力非弹性扭转机理与抗扭设计研究EI北大核心CSCD

通过钢支撑-混凝土框架振动台试验研究了钢支撑失稳或其他构件损伤后引起的扭转突然增大问题,即非弹性扭转问题,结果表明钢支撑受压失稳或失效是导致此类结构出现非弹性扭转的重要原因。基于试验结果,分析了钢支撑失稳或失效导致结构非弹性扭转突增的机理;同时建立了设有偶然偏心的有限元模型算例并进行非线性分析,验证了在增加构件数量的条件下该类结构仍存在非弹性扭转突增问题,表明即使是对称结构,在普通钢支撑发生受压失稳及其反向受拉过程中,也会产生非弹性扭转及其突然增大现象。试验和案例分析均表明类似的现象,即在相同加载及偏心条件下纯混凝土框架非弹性扭转虽然存在,但其突然增大值比钢支撑框架结构要小;设置防屈曲支撑抗扭效果显著,优于设置钢支撑的混凝土框架和纯混凝土框架。建议工程设计中设置防屈曲支撑,可有效减控混凝土框架非弹性扭转危害;通过设置质量偏心,对钢支撑-混凝土框架结构进行强震下非弹性扭转响应分析,并在设计上对其最大值加以限制。