钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构地震反应分析

本文阐述了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系的基本工作原理及其优越性,研究了它的动力特性,并对它和普通钢筋混凝土巨型框架结构进行了非线性时程对比分析,以验证它在地震作用下减振的有效性和可靠性;同时,还分析了橡胶支座的动力性能对它的减振性能的影响规律。     

混凝土巨型框架多功能减振结构地震碰撞问题研究

对地震作用下钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构主次框架发生碰撞时结构的地震反应进行了分析 ,研究了间隙单元动力参数的影响。分析结果表明 ,在主次框架间可能发生碰撞的部位设置缓冲弹簧装置以减小结构地震碰撞的影响是必要的 ;间隙单元动力参数对钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系的地震反应有着重要的影响 ,在满足缓冲弹簧装置行程限值的条件下 ,应选择刚度较小的缓冲弹簧装置     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振，基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。弹塑性动力分析和振动台试验表明，在水平地震作用下，钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系的地震反应显著降低。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架，次框架和减振装置组成的，是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法，给出了等效振型阻尼比的计算公式；通过算例分析，研究了近似振型分解法的计算精度；提出了巨型框架多功能减振结构基于规范的近拟振型分解反应谱设计方法的计算步骤。     

巨型框架多功能减振结构的参数优化

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。本文作者研究了巨型框架多功能减振结构的参数优化问题。在结构布置方案确定的情况下,影响主、次框架减振效果的主要因素是调谐比和隔震层的阻尼比。针对调谐比和阻尼比的参数优化问题,提出了分步优化方法。第一步,对隔震次框架的自振频率进行优化;第二步,对不满足约束条件的情况,调整隔震层的阻尼比,以达到满足优化目标和约束条件的要求。对白噪声作用下所得到的优化方案的时程分析表明,时程分析结果与优化结果是一致的。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的调频减振原理

研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的减振原理 ,并对影响减振效果的因素进行了分析和研究。分析表明 ,隔震次框架的位置越靠近上部对主框架的减振效果越好 ,并且最优调谐比越小 ;随隔震层阻尼比的增大 ,主框架的减振系数减小 ,但隔震层阻尼比过大对主框架的减振效果不利 ;确定隔震次框架的最优频率变化范围是解决隔震次框架频率优化的合理方法。     

巨型框架多功能减振结构体系的减振机理及其减振效果分析

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。理论分析表明 ,在巨型框架多功能减振结构体系中 ,影响主框架减振效果的主要因素有隔震次框架的位置和数量、调谐比及隔震层的阻尼比等。本文研究了这些因素对主框架减振效果的影响规律 ,提出了巨型框架多功能减振结构中减振装置的布置原则及其性能参数的确定原则     

巨型框架多功能减振结构脉动风振的时程分析

本文以一种结构方案为算例 ,建立了巨型框架多功能减振结构及抗振结构的分析模型 ,并随机模拟了脉动风的速度时程 ,由此研究了巨型框架多功能减振结构脉动风振的位移及加速度时程反应 ,结果表明巨型框架多功能减振结构能够显著降低结构的风振反应 ,是一种较有前途的结构形式。     

巨型框架多功能减振结构体系风振响应分析

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。通过频域分析 ,阐明了巨型框架多功能减振结构体系在风荷载作用下的减振原理 ,得到了主框架侧移减振系数随调谐比和次框架阻尼比的变化规律。采用简谐波合成法模拟了脉动风荷载 ,通过时域有限元分析 ,验证了频域分析的结论。研究结果表明 ,与普通的巨型框架结构体系相比 ,巨型框架多功能减振结构体系在风荷载作用下的响应显著降低 ,具有良好的减振效果。     

巨型框架多功能减振结构脉动风振的随机分析

巨型框架中主框架与次框架通过减振装置相互连接,形成巨型框架多功能减振结构。通过建立该结构在脉动风作用下的振动方程,根据随机振动理论导出主、次框架位移及加速度均方差,并对该结构位移及加速度减振系数进行分析,由此提出有效的减振控制方法。     

巨型框架多功能减振体系脉动风振反应的随机振动分析

巨型框架中主框架与次框架通过夹层橡胶垫及粘弹性阻尼器相互连接 ,形成了巨型框架多功能减振体系。建立了该体系在脉动风作用下的振动方程 ,导出了主次框架振动位移及加速度的频率响应函数矩阵和谱密度矩阵 ,由此导出了主次框架各层位移及加速度的均方差。最后通过一个数值算例讨论了结构振动的影响因素     

巨型框架多功能减振结构脉动风振反应的瞬时最优半主动控制

根据瞬时最优主动控制的原则,提出了同时控制位移、速度和加速度的最优主动控制策略,并利用磁流体阻尼器,对巨型框架多功能减振结构的脉动风振反应进行了半主动控制,表明磁流体阻尼器控制结构的半主动控制能显著减小主次框架的振动加速度,能有效地降低主框架的振动位移,其控制效果优于被动控制。     

巨型框架多功能减振结构脉动风振反应的线性最优半主动控制

根据线性最优主动控制的原则,提出了同时控制位移、速度和加速度的最优主动控制策略,导出了修正Riccati方程。由此利用磁流体阻尼器,对巨型框架多功能减振结构的脉动风振反应进行了半主动控制,表明该结构体系的半主动控制比被动控制能更显著地减小主、次框架的振动加速度,能更有效地降低主框架的振动位移。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系振动台试验研究

本文进行了一幢多功能减振巨型框架模型和一幢普通巨型框架模型的振动台对比试验。试验结果表明,多功能减振巨型框架结构在减小结构地震反应方面效果非常明显。     

巨型框架悬挂减振结构的参数分析

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;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。     

超高层巨型框架组合结构三维弹塑性地震反应分析

依据我国现行规范设计了201m高超高层巨型框架组合结构,对其进行弹性及弹塑性动力反应分析,研究巨型框架结构各动力反应的楼层分布特征。建立的数值模型较真实地反映了混凝土和钢材(及钢筋)的材料性能,合理考虑了构件刚度退化、强度退化及滑移等非线性力学特征,利用多弹簧集中塑性单元模型模拟(型钢)混凝土柱和(型钢)混凝土剪力墙、集中塑性模型模拟(型钢)混凝土梁。结果表明:结构在罕遇地震作用下能够保持较好的工作状态,各巨型层段的层间位移角沿高度呈中大边小的弦状曲线分布。建议对中部各巨型层附近的次框架楼层以及动力反应较大的顶部巨型层予以适当加强。     

巨型框架多功能减振结构动力分析主框架刚度矩阵的杆系-层模型

针对巨型框架多功能减振结构动力分析的主框架刚度矩阵,提出了便于应用的杆系-层模型,并对该模型进行了适当的简化。该模型计算较简单,是一种计算主框架刚度矩阵的实用方法。     

巨型柱框架-核心筒结构三向地震作用反应分析

现有超高层建筑中较多采用一种带伸臂桁架的巨型柱框架-核心筒结构形式。为研究其竖向地震作用反应,以巨型柱框架-核心筒结构为研究对象,在分析结构自振特性的基础上,通过反应谱分析和时程分析,研究该结构在水平地震作用下和水平与竖向地震共同作用下的反应。结果表明:与仅有水平地震作用相比,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架的轴力均增大,且增幅随结构高度的增加而增大;竖向地震作用对基底剪力和楼层侧移的影响不明显,对梁的跨中弯矩影响显著,在楼层较高的区域,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架轴力分别增大了10.0%、29.6%和12.4%。     

巨型框架悬挂结构地震响应分析

利用有限元软件ABAQUS建立了巨型框架悬挂结构的悬挂减振模型和刚性杆模型,分析了悬挂减振模型的动力特性,在此基础上对悬挂减振模型和刚性杆模型进行地震响应分析,得出了悬挂减振模型能够显著减小结构地震响应的结论,从能量的角度,分析了两者在地震作用下的能量输入和耗散。     

基于QR法巨型组合框架地震反应分析

巨型组合框架地震反应的简化算法是当前土木工程界研究热点之一。本文采用结构分析QR方法研究此类结构的地震反应。首先构造以样条结点广义位移参数表示的结构整体位移函数,再根据瞬时势能原理和变分原理推导巨型组合框架地震反应的样条离散化动力方程,则原结构的动反应可由样条结点的广义动反应确定。编制巨型组合框架地震反应QR法的流程图,利用相应的计算程序计算一个巨型组合框架结构分别输入两条地震波时的地震反应,将计算结果与有限元软件计算结果作对比。分析结果表明,该方法是一种经济可靠的结构计算方法,可用来计算和分析巨型组合框架结构的地震反应,为这种巨型结构形式的简化计算提供新的思路,具有较好的推广应用价值。