巨型框架懸掛結(jié)構(gòu)的抗震性能研究.pdf

1、巨型框架懸掛結(jié)構(gòu)體系作為一種有著很好的發(fā)展前景的新型高層建筑結(jié)構(gòu)體系，具有良好的抗震性能，本文以中國(guó)國(guó)學(xué)中心為研究背景，通過將其設(shè)計(jì)為懸掛結(jié)構(gòu)，定量地研究該類結(jié)構(gòu)體系的抗震性能及優(yōu)化，得到了若干有益的結(jié)論，為工程實(shí)踐提供了一定的理論依據(jù)。
　　首先，本文在闡述了懸掛結(jié)構(gòu)體系的概念、原理、分類、主要工程實(shí)踐及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立了巨型框架懸掛結(jié)構(gòu)體系的一般動(dòng)力分析模型，得出其在兩種不同坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)方程，給出了質(zhì)量矩陣、剛度

2、矩陣、阻尼矩陣的具體形式。
　　其次，基于已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用有限元軟件ABAQUS建立了巨型框架懸掛結(jié)構(gòu)數(shù)值分析模型，進(jìn)行模態(tài)分析，繼而研究了懸掛減振模型和剛性桿模型的地震響應(yīng)，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。研究了阻尼器在結(jié)構(gòu)中的分布及自身阻尼系數(shù)和剛度系數(shù)的變化對(duì)懸掛減振模型抗震性能的影響，分析表明當(dāng)阻尼器均勻的布置在懸掛樓層和主結(jié)構(gòu)之間時(shí)，主結(jié)構(gòu)和懸掛樓層的地震響應(yīng)均較優(yōu)。
　　然后，建立了中國(guó)國(guó)學(xué)中心的原始結(jié)構(gòu)和懸掛結(jié)構(gòu)的

3、有限元模型，研究了二者的自振特性，對(duì)比分析了二者的地震響應(yīng):考察了地震作用下結(jié)構(gòu)中的能量輸入與耗散，提出了能量設(shè)計(jì)法，得到了角柱頂點(diǎn)的位移響應(yīng)、結(jié)構(gòu)的底部剪力響應(yīng)、不同標(biāo)高處樓層的加速度響應(yīng)等，結(jié)果表明懸掛結(jié)構(gòu)具有較優(yōu)的抗震性能。隨后，分析了地震烈度和地震動(dòng)特性對(duì)該懸掛結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。
　　最后，通過調(diào)整中國(guó)國(guó)學(xué)中心懸掛結(jié)構(gòu)中阻尼器的阻尼系數(shù)值和剛度系數(shù)值，考慮地震動(dòng)特性的影響，以結(jié)構(gòu)底部剪力響應(yīng)、角柱位移響應(yīng)和角柱加速度響應(yīng)