巨型框架減振結(jié)構(gòu)體系的研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,城市人口密度的增加,超高層建筑將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,因此有必要對(duì)超高層建筑的合理結(jié)構(gòu)形式和動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)研究.巨型框架減振結(jié)構(gòu)是一種理想的超高層建筑結(jié)構(gòu)形式,它是隨著結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展和控制理論研究的深入,綜合利用巨型框架特有的二級(jí)結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)控制的基本思想而提出的.該文從理論推導(dǎo)、數(shù)值分析、優(yōu)化仿真等方面對(duì)巨型框架減振結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究,并對(duì)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了改進(jìn),提出了巨型框架復(fù)合減振結(jié)構(gòu)體系.

2、該文采用了更接近實(shí)際的力學(xué)模型,主結(jié)構(gòu)采用彎曲剛度,子結(jié)構(gòu)采用剪切剛度,利用隨機(jī)振動(dòng)復(fù)模態(tài)理論,推導(dǎo)了巨型框架減振結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)表達(dá)式,并以日本東京市政一號(hào)樓為基本模型,討論了巨型框架減振結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式(座承式和懸掛式)的主要參數(shù)(剛度和阻尼)對(duì)減振效果的影響,結(jié)果表明:與普通巨型框架結(jié)構(gòu)相比,減振結(jié)構(gòu)通過(guò)合理選擇子結(jié)構(gòu)剛度,可以較好的控制主結(jié)構(gòu)在順風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)作用下的位移響應(yīng),從而提高結(jié)構(gòu)的安全性,但與此同時(shí),子結(jié)構(gòu)自身的加速度響應(yīng)也

3、有了一定程度的提高.基于這樣一種情況,該文提出了巨型框架復(fù)合減振結(jié)構(gòu)體系及其分步設(shè)計(jì)思想,概括為:首先尋求巨型框架減振結(jié)構(gòu)的最優(yōu)的子結(jié)構(gòu)剛度,以使主結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)得到最優(yōu)控制,然后在特定的子結(jié)構(gòu)上附加安裝調(diào)頻質(zhì)量阻尼器(TMD),通過(guò)合理選取TMD的參數(shù)進(jìn)而控制子結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng),實(shí)現(xiàn)總體控制目標(biāo).該文利用等效最優(yōu)理論(ECPM)對(duì)TMD的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,利用Simulink對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真,結(jié)果表明:附加安裝在子結(jié)構(gòu)上的TMD