2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)的抗震方法是通過增加建筑結(jié)構(gòu)的橫截面尺寸來抵抗地震作用,其結(jié)構(gòu)自調(diào)節(jié)能力差,難以修復(fù)和不經(jīng)濟(jì)。能量耗散結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝金屬,粘性阻尼器等代替結(jié)構(gòu)的損壞。從而在地震作用后,使主體結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加耐久安全。隨著消能減震結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,關(guān)于只加單一阻尼器的研究已很成熟,但兩種阻尼器兼用時(shí)的性能研究還不完善。
  針對這一現(xiàn)狀,筆者先通過性能曲線法計(jì)算出單獨(dú)加粘滯阻尼器以及金屬阻尼器時(shí)滿足目標(biāo)位移降低率Rd的投放量。然后將之

2、前算出的單一阻尼器投放量進(jìn)行組合,進(jìn)行反復(fù)時(shí)程反應(yīng)分析法計(jì)算檢驗(yàn)性能,找出減震性能優(yōu)于投放單一阻尼器時(shí)的最佳兼用組合,既可以發(fā)揮附加單一阻尼器時(shí)的優(yōu)勢又可避免附加單一阻尼器時(shí)的不足。黏滯阻尼器(Viscous Fluid Damper,簡稱VFD)是一種速度相關(guān)型阻尼器。液體的阻尼力和位移(相位差和近似值)不同,從而形成近似橢圓的滯回能量耗散曲線,達(dá)到能量耗散的目的。同時(shí),粘性阻尼器具有不提供附加剛度,較少受激勵(lì)頻率和溫度影響的優(yōu)點(diǎn),因

3、此粘性阻尼器廣泛用于能量耗散設(shè)計(jì)。金屬阻尼器主要是利用金屬進(jìn)入彈塑性屈服狀態(tài)產(chǎn)生變形進(jìn)行耗能,具有安裝簡便,耐久性高,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。金屬阻尼器可以為具有附加阻尼的建筑結(jié)構(gòu)提供額外的剛度。通過良好的滯回性能,消耗地震輸入結(jié)構(gòu)的能量,保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的安全。因?yàn)槠滹@著的減震效果,因此被用于新建建筑的減震控制,也用于舊建筑的維修加固。軟鋼阻尼器具有穩(wěn)定的滯回特性,具有良好的低循環(huán)疲勞特性。軟鋼阻尼器不受環(huán)境溫度的影響,其實(shí)際應(yīng)用在項(xiàng)目前景寬廣。通

4、常,金屬阻尼器適用于所有類型的建筑結(jié)構(gòu)。但對于金屬能量消散器,對相對位移的要求相對較大。因此,金屬阻尼器更適用于柔性結(jié)構(gòu)。
  本文建立20層鋼框架結(jié)構(gòu)模型,通過設(shè)定結(jié)構(gòu)自振周期、樓層剛度分布系數(shù),得到20層鋼框架模型的剛度分布。將日本規(guī)范計(jì)算的剪力與國內(nèi)振型分解法計(jì)算得的剪力進(jìn)行比較,兩種方法計(jì)算結(jié)果很接近。利用自編程序,采用BCJ L2地震波對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析,得出原結(jié)構(gòu)層間位移角、層間位移不滿足目標(biāo)要求。
  結(jié)構(gòu)附

5、加金屬阻尼器后,可以明顯減少主結(jié)構(gòu)的層間位移、層間位移角,使得位移降低率達(dá)到目標(biāo)值要求,可見金屬阻尼器有良好的耗能減震效果。結(jié)構(gòu)附加粘滯阻尼器后能夠較好的控制結(jié)構(gòu)的絕對位移,層間相對位移以及最大加速度等地震響應(yīng)。用減震性能曲線法配置阻尼器的數(shù)量可以有效的減少地震動(dòng)作用下層間位移之間的偏差,從而避免地震損傷集中在某些層中。通過性能曲線法可以對多質(zhì)點(diǎn)體系主結(jié)構(gòu)中的阻尼器數(shù)量進(jìn)行有效的配置,省去了以往設(shè)計(jì)中需要反復(fù)試算的大量運(yùn)算過程,有一定的

6、工程實(shí)用意義。
  原結(jié)構(gòu)在兼用兩種阻尼器時(shí),加金屬阻尼器樓層最大層間位移要小于單獨(dú)使用金屬阻尼器時(shí)的最大層間位移,加粘滯阻尼器樓層最大層間位移要大于單獨(dú)使用粘滯阻尼器時(shí)的最大層間位移。下部樓層布置粘滯阻尼器,上部樓層布置金屬阻尼器可以有效控制結(jié)構(gòu)的加速度;在結(jié)構(gòu)的下部1/3樓層投置粘滯阻尼器,上部2/3樓層投置金屬阻尼器,可以有效的發(fā)揮金屬阻尼器降低層間最大位移的優(yōu)點(diǎn),又可以避免單獨(dú)附加金屬阻尼器時(shí)加速度增加的不足。
  

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