附加粘彈性阻尼器平面不對稱結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,國家建設(shè)力度的不斷加大,建筑高度不斷增加,建筑形式也越來越復(fù)雜,不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心不重合,在地震作用下結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生較大的扭矩變形,加速建筑物的破壞甚至倒塌。近些年來隨著結(jié)構(gòu)控制理論的進步與發(fā)展,消能減震體系大量的運用在工程實踐中,而把消能減震體系的設(shè)計與基于性能的抗震設(shè)計方法結(jié)合起來的研究也逐漸成了大家關(guān)注的課題,目前國內(nèi)關(guān)于消能結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法的研究逐步開展起來,但是多部分是針對平面對稱結(jié)構(gòu),而

2、對平面不對稱結(jié)構(gòu)的研究相對較少,研究者僅通過試驗或算例驗證消能裝置能有效減少結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反應(yīng),但相關(guān)理論方面研究較少。本文針對平面不對稱消能減震結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法中存在的問題,主要開展以下研究工作:
　　(1)平面不對稱消能結(jié)構(gòu)的推覆分析考慮到平面不對稱結(jié)構(gòu)存在扭轉(zhuǎn)振型及高階振型的影響,并且平面不對稱結(jié)構(gòu)在地震作用下的平動扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)反應(yīng)較為復(fù)雜,因此在 Chopra模態(tài)推覆分析理論的基礎(chǔ)上,在推覆分析中考慮扭轉(zhuǎn)及高階振型以及阻尼器附加

3、剛度的影響,提出兩“模態(tài)”推覆分析方法,即采用基本模態(tài)和殘余模態(tài)對結(jié)構(gòu)進行兩“模態(tài)”推覆分析,分別得到推覆曲線。其中基本模態(tài)由第一平動模態(tài)和第一扭轉(zhuǎn)模態(tài)轉(zhuǎn)化而來,殘余模態(tài)由第一平動模態(tài)轉(zhuǎn)化而來。
　　(2)消能結(jié)構(gòu)中阻尼器附加阻尼比的計算方法考慮到結(jié)構(gòu)屈服前后周期的變化,分別計算粘彈性阻尼器在結(jié)構(gòu)處于彈性及彈塑性階段時提供的附加阻尼比,并推廣到平面不對稱結(jié)構(gòu)中。針對基本振型和殘余振型的定義,假定結(jié)構(gòu)安裝阻尼器以及屈服前后振型形狀不

4、變,計算粘彈性阻尼器對應(yīng)于基本模態(tài)和殘余模態(tài)的附加阻尼比。
　　(3)平面不對稱消能結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法在 Chopra模態(tài)推覆分析理論的基礎(chǔ)上,把能力譜法運用到消能結(jié)構(gòu)抗震性能評估中,首先確定性能目標,結(jié)合兩“模態(tài)”推覆分析以及能力譜法對原結(jié)構(gòu)評估其抗震性能,若不滿足性能目標則附加消能裝置,再對消能結(jié)構(gòu)運用同樣的方法評估其抗震性能,看其是否滿足性能目標。最后與非線性動力分析結(jié)果相比較,檢驗提出的平面不對稱消能結(jié)構(gòu)抗震性能評估方法