高层建筑地震反应的TLD振动控制

利用调谐液体阻尼器（Tuned Liquid Damper,TLD）对高层建筑地震反应进行振动控制研究。根据Fujino等提出的矩形TLD减振基本原理,建立了TLD中液体动水压力的控制方程,并采用有限差分法对矩形浅水TLD液体动水压力进行数值模拟,然后根据1栋91．0m的高层建筑实际情况提出几种TLD设计方案,分别对其进行TLD-结构地震作用下的动力分析,比较几种方案的减振效果,确定最佳方案及具体的结构振动控制设计。结果表明,TLD系统对高层建筑地震作用下的加速度反应和位移反应均具有比较好的控制效果。     

用于高层结构减振的高位TLD设计

利用集中质量法,为某高层框架剪力墙结构设计了一套矩形TLD系统,以控制其第一、第二振型的水平地震反应.理论分析表明,该装置能使结构顶部的最大位移下降29.7%.     

结构控制中矩形浅水TLD装置的研究

采用有限元方法对矩形浅水ＴＬＤ装置中液体在水平激励下的运动状态进行了分析，给出了矩形浅水ＴＬＤ装置的减振力计算公式及减振实例。     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上，建立了运动方程，用第一振型将主体结构展开，针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况，用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解福，获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解．该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计．     

基于水体TLD效应的渡槽横向抗震研究

为了解决大型渡槽的地震响应问题,从水体的TLD效应出发,通过对渡槽的横断面尺寸调整对比分析,找出水体TLD控制力规律,并在渡槽中沿纵向设全长的隔板,以进一步改善渡槽的横向抗震性能,利用ANSYS软件建立渡槽结构的空间三维动力分析模型。计算结果表明:水体的TLD效应对渡槽的横向地震响应有较大影响;沿槽中纵向增设隔板后,其地震响应进一步减小。     

调谐液体柱型阻尼器减振系统的研究

介绍建筑结构利用调谐液体柱型阻尼器（ＴＬＣＤ）进行结构减振的半主动控制系统。阐述利用ＴＬＣＤ系统减振的基本原理,确定有关的影响参数;介绍高层建筑结构利用ＴＬＣＤ进行半主动控制的方法,数值分析表明,利用ＴＬＣＤ可以达到很好的减振效果。     

顺风激励下高层建筑多重调谐质量阻尼器振动控制的参数研究

基于虚拟激励法，进行顺风激励下结构多重调谐质量阻尼器(MTMD)位移和加速度控制时的参数研究，MTMD具有相同的刚度和阻尼系数但不同的质量，因而最易制作．MTMD最优参数的评价准则定义为，设置MTMD结构的最大位移和加速度动力放大系数的最小值的最小化．MTMD有效性的评价准则定义为，设置MTMD结构的最大位移和加速度动力放大系数的最小值的最小化与未控结构的最大位移和加速度动力放大系数之比值．MTMD冲程的评价准则定义为，MTMD位移动力放大系数的最大值．数值研究表明，结构基本周期和风载大小对MTMD的最优参数和有效性影响很小．但MTMD的冲程对结构基本周期和风载大小的变化比较敏感．MTMD冲程是决定MTMD造价的一个重要指标，因此，应避免受控基本周期产生大的偏移．设计MTMD时，需精确地估计结构的基本周期．此外，n=7～15是高层建筑顺风向MTMD风振控制较佳的总数范围。     

摩擦摆隔震结构等效粘滞阻尼比取值研究

假设摩擦摆支座力学特性为双线性滞回模型,运用173条天然地震波对7组摩擦系数及滑面半径进行完全正交组合后的共49个模型进行动力时程分析.首先,运用阻尼比的一个初值计算出动力方程中的最大位移值Dmax,将此位移值与粘滞阻尼比相对应位移D值的差值小于1mm作为收敛条件,以最大位移响应更新阻尼比后再代入动力方程迭代计算,直至符合收敛条件后得出相应的阻尼比数值.然后,用概率密度函数对不同地震时程对应的阻尼比数值进行拟合,采用极大似然估计的方法估计不同概率密度函数的参数,并通过Kolmogorov-Smirnov方法对各参数进行检验.最后,取概率密度函数的0.05分位值作为不同摩擦系数及曲率半径组合下的摩擦摆隔震结构的阻尼比数值.     

钢筋混凝土圆柱等效阻尼比及在桥梁抗震分析中的应用

基于对50根弯曲破坏钢筋混凝土圆柱低周反复试验结果的分析,建立了完整滞回环的数学表达式并推导得出等效阻尼比计算模型;以双柱墩桥梁为例,说明了建立桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比关系的方法。研究表明,完整滞回环数学表达式较好地反映了弯曲破坏钢筋混凝土圆柱的滞回特性,得到的等效阻尼比模型计算结果与试验结果符合较好;采用建立的桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比的关系进行pushover分析更能反映实际情况。采用等效阻尼比模型算得的目标位移与基于Rosenblueth模型和Kowalsky模型算得的位移之间存在较大差距。     

简谐激励下TLD对高层结构减震性能

调谐液体阻尼器(TLD)是一种典型有效的结构响应被动控制装置.为解决已有报道中缺乏不同参数影响下TLD对高层结构的频域减震规律试验研究的问题,本研究建立了TLD-结构振动台实时子结构试验系统,通过一系列正弦激励试验,研究了不同参数下TLD对高层结构的频域减震性能.分别讨论了地震动频率与结构一阶频率比、TLD频率与结构一...     

基于位移的钢筋混凝土框架结构整体等效阻尼比模型

现有针对钢筋混凝土框架结构的等效阻尼比公式大多使用简化的单自由度滞回模型等效推导得出,难以充分反映结构的整体非线性滞回特征。按现行抗震规范设计了66个不同层数和跨度的规则钢筋混凝土框架结构,并对其进行单向推覆分析,选出其中主要通过梁铰变形耗能的51个结构进行往复推覆分析,基于等能量耗散原则建立了适用的整体等效阻尼比模型,分析表明,基于该等效阻尼比的结构位移需求预测值总体偏低。为此,进一步通过动力时程分析对其进行修正,采用修正后的整体等效阻尼比模型进行拟静力非线性分析,所得结果与时程分析得到的平均最大位移基本一致,说明该模型具有较好的适用性,可以更好地反映结构整体耗能特性。     

混合结构超高层建筑的施工过程模拟分析

混合结构超高层建筑由于结构形式复杂,施工周期普遍较长,所以在施工安装过程中施工方案的不同以及实际施工荷载的施加顺序对结构的内力和变形影响较大。结合科威特中央银行总部大楼（Central Bank of Kuwait New Headquarters Building,简称CBK）这一混合结构超高层建筑的施工安装工程实例,应用有限元分析软件按照实际的施工顺序对施工过程进行模拟分析,对比不同方案得出的分析结果,可以了解不同施工方案中结构构件的应力变形在施工全过程中的发展情况,进而通过比较选择较为合理的施工方案,以确保复杂超高层建筑结构在施工过程中的安全。     

SSI体系框筒结构高层建筑地震能量响应

为研究土体-结构动力相互作用(SSI, soil-structure interaction)体系高层建筑结构地震能量响应,选用某框筒结构高层建筑研究模拟对象,结合动力相似Buckinghamπ定理和强度、刚度等效原则,设计了固定基础(FB, fix-based)和SSI两种体系振动台试验模型.研究了振动台试验原始数据预处理方法、多自由度体系能量方程以及试验模型上部结构参数矩阵计算方法.通过对比不同烈度模拟地震作用下,FB和SSI试验模型上部结构的动能、弹性应变能、阻尼耗能、滞回耗能以及土体耗能差异,分析了土体对上部结构动力特性和能量响应的影响.研究结果表明,相同地震波作用下,SSI体系上部结构各项能量响应均小于FB体系.土体阻尼耗能率随地震烈度的增大而减小.土体能够改变上部结构的动力特性和能量响应程度,但无法改变能量响应沿楼层高度的分布趋势.     

高层建筑消防安全管理存在问题及对策分析

本文从火灾蔓延途径、人员疏散、火灾扑救难度对城市高层建筑的火灾危险性进行综合分析研究,并针对这些火灾危险性探讨目前高层建筑消防安全管理存在的主要问题,并从设计、施工、监管等方面提出解决对策,消除高层建筑的火灾隐患。     

高层建筑商住楼地下结构的后浇带施工工艺

结合工程案例,对高层建筑商住楼地下结构的沉降后浇带、温度后浇带、剪力墙后浇带的施工提出了一种新的施工工艺.首先,在3种类型后浇带的混凝土施工缝处,用研制的新型钢筋工字型支架上下固定橡胶止水带或钢板止水带,以此提高止水带的施工质量,防止防水工程渗水;其次,用ANSYS软件对后浇带混凝土浇筑过程中橡胶止水带的受力变形进行分析,以此验证新施工工艺的合理性.工程竣工验收表明,该施工工艺符合规范和质量评定合格标准,可为类似工程提供借鉴.     

某复杂高层建筑结构弹塑性时程分析及抗震性能评估

近年来框架-核心筒结构在高层建筑中广泛应用,并且由于建筑功能的多样化使得结构体型越来越复杂,因此这就对复杂高层建筑结构分析和设计提出了新的要求.以上海世茂国际广场大楼这一实际工程为背景,对其开展弹塑性时程分析,探究该结构体系在各级地震作用下的抗震性能.首先建立了结构简化分析模型,选择了结构材料应力-应变关系和分析参数;接下来利用CANNY2005程序对模型振动台试验进行模拟计算,考察所采用的力学分析模型和计算参数的正确性,结果表明这些模型和参数能比较准确模拟框架-核心筒结构在地震作用下的变形特征;然后最后对原型结构在各级烈度地震作用下的变形进行分析,具体研究了该结构的层间位移角分布、典型构件变形模式;最后从整体上对结构的抗震性能做出相应的评价.目前该高层建筑业已竣工投入使用.     

带TMD结构的大阻尼比复振型叠加反应谱法

为了对具有非对称质量矩阵、非对称刚度矩阵和非经典大阻尼矩阵特征的带TMD结构进行更精确并便于工程应用的抗震设计,用大阻尼比复振型叠加设计反应谱法进行了地震响应及效应分析.用复模态法对非经典方程进行解耦,得到了结构地震响应的时域表达式,根据解的复共轭特征和欧拉变换,进一步把地震响应表示为一系列等效单自由度体系位移和速度响应的线性组合,再根据反应谱理论并考虑大阻尼比转换就可以求解带TMD结构基于设计反应谱的地震响应和效应并进行抗震设计.通过一个算例来说明大阻尼比复振型叠加设计反应谱法的应用,计算结果表明:带TMD结构有较好的减震效果.     

Research of CBR, DM and smart algorithms based design methods for high-rise building structure form-selection

Theoptimizationofhigh risearchitecturalstruc turesystemincludesthreesteps,namely,structureformoptimization,topologicaloptimizationandcompo nentoptimization.Amongthesestructureformoptimi zationisthefirststep,whoseconclusionusuallyinflu encesordecidestheopt…     

某高层建筑结构抗震性能探讨

以某高层建筑结构的抗震性能分析为例,对该结构的主楼及地下室在内采用整体模型,选用SATWE、PMSAP两个程序进行电算,通过多遇地震弹性分析和罕遇地震静力弹塑性分析,考察结构在弹性分析下的变形和弹塑性分析下的塑性铰发展机制,找出薄弱部位,并重点加强．分析结果表明,对高层建筑尤其是复杂结构的整体抗震性能进行综合分析评价是必要且可行的．     

国内高层建筑消防现状分析及对策研究

为保障高层建筑消防安全,减少生命财产损失,本文对高层建筑火灾特点、国内高层建筑火灾实例及消防检查结果进行分析,总结出国内高层建筑消防在设计、施工、材料、审核、管理、逃生培训等六方面存在的问题,并有针对性地对每个问题进行了探讨,提出了解决对策。