多層空腔樓蓋減震體系及隨機動力分析.pdf

1、隨著經濟社會的不斷發(fā)展，建筑結構形式及使用要求等均向大空間、大跨度形式快速發(fā)展。尤其是高層建筑結構抗震問題，一直是土木工程設計中十分重要的環(huán)節(jié)。建筑結構抗震方法通常是以“硬抗”為主要途徑，即增大結構剛度、結構質量以及截面尺寸等方法，這樣不僅增加建筑成本，而且減震效果有待商榷。結構振動控制，尤其是被動控制作為一種新型減震手段，以其相對完善的理論基礎和良好的控制效果，越來越多的應用于高層建筑結構抗震中。
　　本文提出了一種基于空腔樓蓋

2、的新型減震裝置----滾動型調諧質量阻尼器（TRMD）。這種耗能裝置由球形振子和圓弧軌道組成，通過預先在雙向密肋空腔樓蓋的空腔構件中設置一個或多個TRMD，主結構在地震作用下產生振動并帶動TRMD運動，從而利用振子與軌道間滾動摩擦進行耗能減震；同時能夠充分利用空腔樓蓋內部空間協(xié)同發(fā)揮作用。分別基于振子轉角位移無小量假定和小量假定，運用拉格朗日運動方程推導了單層和多層帶TRMD耗能體系的運動微分方程。運用數值模擬進行減震分析，計算結果表明

3、：在不同地震激勵下，TRMD能有效抑制結構峰值位移及能量幅值；同時，通過對比得出振子轉角位移小量假定的適用范圍為小于1rad；分析了TRMD的減震效果與地震波加速度幅值間關系。對于多層帶 TRMD耗能體系，本文基于小量假定前提，具體從TRMD底層布置、頂層布置、每層均布、隔層布置和頂三層布置等五種布置方案進行了數值分析。結果表明：頂層布置效果最佳，底層布置效果最差，且在不同地震激勵下的減震效果區(qū)別很大?；赥RMD頂層布置，推廣到n個相

4、同參數TRMD的減震分析，計算結果表明n值越大，TRMD峰值位移越小，但是會降低減震效果。由于地震動具有明顯的的隨機特性，有必要對該新型減震系統(tǒng)進行隨機動力分析?；谄椒€(wěn)白噪聲和Kanai-Tajimi譜模型，分別運用Monte-Carlo模擬和統(tǒng)計線性化方法進行了單層和多層帶TRMD受控體系的隨機動力分析。數值結果表明：TRMD不僅能有效抑制結構穩(wěn)態(tài)位移響應均方差，而且大大縮短結構達到穩(wěn)態(tài)響應的時間。同時，對比結果表明在計算精度一定前