高层建筑设计中扭转效应的控制

结合工程实例,介绍在高层建筑结构设计中控制扭转效应的具体措施,即在建筑物外围尽可能均匀、对称布置抗侧力结构,减小裙房与主楼上下刚度偏心,防止小高层建筑结构平面过平狭长。     

双向水平及扭转调谐质量阻尼器及其减震控制研究

调谐质量阻尼器可以减小地震作用下的结构动力响应,但传统的调谐质量阻尼器在控制结构平移-扭转耦联多维振动方面存在不足。本文提出由调谐质量块、扭转质量块及扭转杠杆等组成的双向水平及扭转调谐质量阻尼器,利用其自身的平移和转动可以实现对结构水平及扭转振动控制。根据该多维调谐质量阻尼器的运动机理,建立了考虑偏心扭转效应的结构减震体系控制运动方程。以一装有多维调谐质量阻尼器的偏心结构为算例,对结构在地震作用下的扭转耦联减震性能进行研究,并对多维调谐质量阻尼器与传统单向调谐质量阻尼器的减震效果进行了对比分析。结果表明：合理布置的多维调谐质量阻尼器能有效降低结构在水平两向及扭转方向的振动,其减震明显优于传统的单向调谐质量阻尼器。     

环形调液阻尼器(CTLCD)对结构平移-扭转耦联振动控制的参数研究

研究在地震激励下,环形调液阻尼器(CTLCD)对结构扭转反应的振动控制作用。首先建立起环形调液阻尼器在地震作用下的运动方程,采用随机振动理论,导出了在地震作用下环形调液阻尼器振动控制的最优参数。对结构纯扭转的振动问题进行研究,分析了控制系统各参数对控制后结构等效阻尼比的影响。对结构扭转耦联的振动问题进行研究,分析了控制系统各参数对结构平移等效阻尼比和扭转等效阻尼比的影响。结果表明,环形调液阻尼器是一种有效的扭转振动控制装置。     

高层建筑结构扭转耦合地震反应阻尼器控制试验研究

运用最近提出的阻尼筒控制系统对高层建筑结构扭转耦合地震反应阻尼器控制进行振动台模型试验研究。首先简要介绍了阻尼筒控制系统的构造和控制原理及其阻尼特性的测试试验,继而在振动台上对一三层钢框架模型进行了模型试验研究。试验结果表明,通过对该三层框架模型施加阻尼筒控制,其顶层扭转角位移反应得到了显著的降低,从而验证了阻尼筒控制系统不仅能有效地控制高层建筑结构的水平地震反应,而且能有效地控制高层建筑结构的扭转耦合地震反应,因而在工程中具有广阔的应用前景。     

复杂偏心结构振动台试验水平与扭转位移分析

通过复杂偏心结构大型振动台试验,进行了复杂偏心结构水平位移与扭转位移耦联分析。通过对有代表性的楼层进行分析表明,楼层平扭耦联反应程度与各自的频率有关,当楼层平动反应频段与扭转反应频段相近时,楼层的层间平动位移与扭转位移峰值出现的时间基本相同;结构进入塑性后导致水平刚度明显下降,而扭转刚度则下降不多,从而导致结构的平扭耦联反应程度降低,层间水平位移所占比例明显大于弹性阶段,从而为复杂偏心结构的抗震性能研究提供试验与理论依据。     

可调液体—质量阻尼器对高层建筑侧移—扭转风振响应的控制

本文提出用可调液体－质量阻尼器控制高层建筑侧移与扭转风振响应的设计与计算方法，分析结果表明，被动可调液体－质量阻尼器能够有交地减小高层建筑的三维耦联风振响应，是一种有实用价值的结构控制装置。     

高层建筑结构温度荷载研究

建筑物长期暴露在地面大气中，室外在受阳光，空气等各种因素产生的温度变化，室内有空调和取暖以及其它有关冷热设备，使结构产生了温度荷载。和其它荷载如震动、风荷载一样，结构温度荷载会使结构物产生一定的内力，是建筑物出现裂缝的主要原因。它对建筑物的安全，外观，正常使用等是一个亟待研究的课题，本文根据气象学、传热学，结合建筑构件传热状态实测，提出了温度荷载的设定方法。     

高层建筑混凝土转换层结构温度裂缝控制研究

叙述高层建筑混凝土转换层结构温度裂缝的具体产生机理,分析影响温度裂缝产生和发展的各种因素及裂缝修补方法.     

基于小波变换的建（构）筑物爆破振动效应评估研究

基于现场实测爆破振动数据,采用小波分析技术对爆破振动信号进行了时频特征分析.根据小波变换的分层分解关系,推导出爆破振动信号不同频带的小波频带能量,小波频带能量能同时反映爆破振动三要素(振动的强度、频率和持续时间)的作用影响,基于受控结构体对爆破振动动态响应特征,首次建立了能考虑爆破振动的强度、频率和持续时间以及受控建(构)筑物本身的动态响应特性(固有频率和阻尼比)等因素综合的安全判据--响应能量判据,并用工程实例验证了该判据的可行性和可靠性.该判据较之现行的速度-频率安全判据来说,能准确地描述爆破振动对受控建(构)筑物的响应程度,更能全面地评估建(构)筑物爆破振动效应.     

充填采矿环境下爆破振动效应预测与控制

充填采矿环境下的生产爆破,将对充填体、巷道和顶板产生爆破振动效应等不利影响.基于爆破振动预测的经验公式和装药水平理论,综合采用质点振动速度(PPV)和振动频率双重指标,提出了在充填采矿环境下的各种采矿构筑物的强度判据,预测了在充填采矿环境下的爆破振动效应,确定了正常生产爆破时单段炸药的折减系数和控制药量.建议在回采矿柱时,在临近充填体边上采用预裂缝降振技术,以及加强爆破管理,可以实现矿山的安全生产.     

含Maxwell阻尼的建筑结构振动混合控制研究

当地震作用于建筑物时,其输入能量,一部分转化为动能,一部分转化为结构的变形能,其余能量被阻尼耗散掉,为了降低结构振动主动控制所需激振器的作用力和增大结构的变形能,采用了Maxwell阻尼器。建立在拉格朗日第二类方程的基础上,推导了含Maxwell阻尼器及激振器的振动方程,同时还对不同松弛时间进行了结构响应分析。在控制方法方面,考虑到模型的不精确及地震波的高随机性,引入了广义预测控制。最后给出了一个计算实例。     

高层筒体结构的二阶分析

本文用有限元线法（ＦＥＭＯＬ）对高层筒体结构进行二阶分析。采用连续化方法将实际框筒结构等效为正交各向异性折板结构，用有限元线法进行单元分析并集成，用最小势能原理建立二阶分析的四阶常微分方程组，调用高质高效的常微分方程求解器ＣＯＬＳＹＳ求解。     

高层结构几何非线性分析的QR法

本文利用ＱＲ法分析高层建筑结构几何非线性问题，建立了新的计算格式。该法不仅未知量的数目少，精度高，而且输入简单，计算速度快，可以用微机分析复杂问题。     

半无限大弹性地基上变截面筒中筒高层建筑结构的自由振动

本文以变截面筒中筒结构为例建立了地基、基础与上部结构共同工作的自由振动模型;导出了计算储存在半无限弹性地基中弹性变形能所需的各种地基刚度。通过对广东国际大厦所采用的筒中筒结构的自由振动分析,得出了一些令人满意的比较切合实际的结论。     

热连轧机扭振与轴向振动耦合研究

近年来随着现代轧机装备水平的不断提高, 轧机振动问题显得更加突出和多样化, 成为轧制领域亟需解决的一个世界难题。经过对日本三菱公司的FTSR热连轧机组、德国西马克公司的CSP热连轧机组和中国鞍钢的ASP热连轧机组的振动测试, 发现某轧机扭振与轴向振动频率相同。为了解释轧机轴向振动这一现象, 利用ANSYS有限元谐响应分析模块进行了计算机仿真研究, 获得了在某种条件下轧机扭振与轴向振动会产生耦合振动现象的结论, 为轧机耦合动力学设计提供理论依据。     

风荷载作用下的高耸结构多媒体仿真环境研制

本文结合作者运用多媒体仿真技术，研制风荷载作用下高耸结构计算机仿真系统的实践，论述为实现工程力学场和建筑形态变化的动态仿真，建造适用系统环境和工具的关键技术和方法     

弹性地基上高层建筑结构对确定性动力作用的稳态反应

本文通过对稳态反应随时间变化规律的分析和预测,将半无限大弹性地基上高层建 筑结构对多维确定性动力作用的稳态反应问题转化成了常微分方程组的边值问题。通过对某 一高层筒中筒结构的分析计算,得出了相当合理的结论：那就是当激励荷载的频率与结构系 统的自振频率很接近时,结构的反应会出现非常大的突变。     

一维杆状结构声子晶体扭转振动带隙研究

从椭圆杆的扭转振动方程出发，利用平面波展开法，给出了无限周期结构的一维声子晶体杆的扭转振动能带结构。发现一维声子晶体具有扭转振动带隙，并且分析了椭圆形状对带隙频率的影响。利用有限元方法计算了有限周期结构的椭圆杆的扭转振动频率响应，在带隙频率范围内频率响应具有明显的衰减。扭转振动是噪声及振动控制领域研究的主要对象之一，周期结构杆中存在扭转振动带隙为减振理论与应用提供了一种新的思路。     

矩形截面高层建筑扭转向脉动风荷载数学模型

在边界层风洞中完成了一系列矩形截面高层建筑刚性模型的同步测压试验,研究了根方差扭矩系数和基底扭矩功率谱的基本特性。结果表明,层根方差扭矩系数沿高度呈抛物线分布,基底根方差扭矩系数随厚宽比的增大而增大。厚宽比小于1时,基底扭矩功率谱有一个明显的窄带谱峰;厚宽比大于1时,出现两个谱峰,随着厚宽比的增大,两个谱峰逐渐靠近。以厚宽比为自变量,拟合得到了根方差扭矩系数和基底扭矩功率谱的计算公式。     

平面张弦结构粘弹性阻尼器振动控制研究

该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆振动控制耗能机理以及阻尼器刚度系数K与阻尼系数C对结构耗能效果的影响规律,依据耗能最大原则提出了实现最佳减振效果的阻尼器参数取值依据和方法。基于该文提出的刚度系数与阻尼系数取值方法,针对跨度60 m、100 m的张弦梁结构开展了粘弹性阻尼器替换张弦梁结构跨中撑杆参数化数值仿真。由参数化仿真可知,结构峰值加速度、峰值位移和峰值索内应力最大减振效果分别可达42.58%、30.54%和39.05%。减振结构可以满足结构安全以及正常使用需求。证明了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆是有效的振动控制方法,验证了该文提出的振动控制机理的有效性和阻尼器参数取值方法的适用性。