检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：姚华庭合肥工业大学

学位级别：硕士

含减振子结构的巨型框架结构是一种新型的结构体系。这种结构通过在主、次框架之间设置铅芯橡胶隔震支座形成减振子结构,减振子结构兼具质量块、阻尼器和弹性元件的作用,可以解决传统TMD质量块超重的现象,同时将耗能部位从主框架转移到... 详细信息

含减振子结构的巨型框架结构是一种新型的结构体系。这种结构通过在主、次框架之间设置铅芯橡胶隔震支座形成减振子结构,减振子结构兼具质量块、阻尼器和弹性元件的作用,可以解决传统TMD质量块超重的现象,同时将耗能部位从主框架转移到隔震支座上,具有比较理想的减震效果。为评估含减振子结构巨型框架结构的减震效果和抗震性能,本文主要进行了以下工作:(1)设计并制作了几何相似比为1:25的缩尺模型。其中,减振子结构下部的铅芯橡胶隔震支座设计成可更换的形式,从而可以在巨型框架顶部的子结构和主结构之间采用铅芯橡胶隔震支座和刚性支座两种连接方式,以形成两个作为对比的试验模型,即单减振模型和刚性支座模型(非减振模型)。(2)对两个试验模型输入11条地震动记录和1条人工波进行了振动台试验,对试验得到各主框架层加速度响应和位移响应,减振子结构顶部加速度响应和位移响应以及隔震层的位移响应等结果进行了分析和比较,评估了减振子结构的减震效果。(3)在试验研究的基础上,采用有限元分析软件ETABS建立了单减振结构和刚性支座结构有限元模型,输入12条台面实测地震波进行了弹塑性时程分析,并与试验结果进行了对比,验证了所建立分析模型的可靠性。此外,论文还对模拟铅芯橡胶隔震支座常用的等效线性和双线性两种模型的分析结果进行了对比分析,给出了相关建议。

关键词：含减振子结构巨型框架结构铅芯橡胶隔震支座振动台试验减震效果弹塑性动力时程分析

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含减振子结构的巨型框架结构减震分析

引用

工程力学 2015年第S1期32卷 39-44页

作者：蒋庆陆新征种迅叶献国黄俊旗合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点试验室北京100084

为了改善巨型框架结构体系的抗震性能,提出一种新型的结构体系-含减振子结构巨型框架结构。设计了一典型钢筋混凝土巨型框架结构,将一子框架转变为减振子结构形成含减振子结构的巨型框架结构,采用有限元软件针对该普通巨型框架结构及其... 详细信息

为了改善巨型框架结构体系的抗震性能,提出一种新型的结构体系-含减振子结构巨型框架结构。设计了一典型钢筋混凝土巨型框架结构,将一子框架转变为减振子结构形成含减振子结构的巨型框架结构,采用有限元软件针对该普通巨型框架结构及其减振结构建立了有限元模型并进行了地震弹性反应对比分析,研究了减振子结构和整体结构频率比以及隔震支座阻尼对减震效果的影响。研究结果表明:减振子结构具有显著的减震效果,对频率比有较好的鲁棒性;随着隔震支座阻尼系数增大减震效果逐渐增大,当其大于0.4后,减震效果增加不明显。这为进一步研究该结构体系的奠定了基础,也为该结构的实际工程应用提供了参考。

关键词：含减振子结构巨型框架结构地震反应调谐质量阻尼器有限元频率比

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含减振子结构的巨型框架结构减震分析

含减振子结构的巨型框架结构减震分析

引用

第23届全国结构工程学术会议

作者：蒋庆陆新征种迅叶献国黄俊旗合肥工业大学土木与水利工程学院清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点试验室

为了改善巨型框架结构体系的抗震性能,提出一种新型的结构体系——含减振子结构巨型框架结构。设计了一典型钢筋混凝土巨型框架结构,将一子框架转变为减振子结构形成含减振子结构的巨型框架结构,采用有限元软件针对该普通巨型框架结构... 详细信息

为了改善巨型框架结构体系的抗震性能,提出一种新型的结构体系——含减振子结构巨型框架结构。设计了一典型钢筋混凝土巨型框架结构,将一子框架转变为减振子结构形成含减振子结构的巨型框架结构,采用有限元软件针对该普通巨型框架结构及其减振结构建立了有限元模型并进行了地震弹性反应对比分析,研究了减振子结构和整体结构频率比以及隔震支座阻尼对减震效果的影响。研究结果表明:减振子结构具有显著的减震效果,对频率比有较好的鲁棒性;随着隔震支座阻尼系数增大减震效果逐渐增大,当其大于0.4后,减震效果增加不明显。这为进一步研究该结构体系的奠定了基础,也为该结构的实际工程应用提供了参考。

关键词：含减振子结构巨型框架结构地震反应调谐质量阻尼器有限元频率比

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含减振子结构的巨型框架结构体系减震分析和优化

含减振子结构的巨型框架结构体系减震分析和优化

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作者：黄俊旗合肥工业大学

学位级别：硕士

含减振子结构的巨型框架结构充分利用巨型框架结构由主、次结构共同组成的特点,在部分次框架(子结构)底层柱底和相连的主框架(主结构)梁之间设置隔震支座,子结构梁与相连的主结构柱之间设置耗能阻尼器,使整个子结构连同隔震支座和耗能... 详细信息

含减振子结构的巨型框架结构充分利用巨型框架结构由主、次结构共同组成的特点,在部分次框架(子结构)底层柱底和相连的主框架(主结构)梁之间设置隔震支座,子结构梁与相连的主结构柱之间设置耗能阻尼器,使整个子结构连同隔震支座和耗能阻尼器一起形成一个具有超大质量块的调谐质量阻尼器(TMD),可产生显著的减震效果。目前针对这一结构体系减震效果和优化研究还不够深入,且对其减震优化并没有形成较成熟的设计方法。本文依托国家自然科学基金项目(“超高层巨型框架减震结构体系地震能量分析和抗倒塌能力研究”、“含减振子结构的巨型框架结构抗震性能及功能可恢复研究”),通过利用简化模型和精细有限元模型相结合的方式,分析了减振子结构数目、减振子结构布置方式、主、子结构频率比、隔震支座阻尼系数对含减振子结构的巨型框架结构减震性能的影响,对于其在地震荷载下的减震优化设计方法进行了研究。主要研究成果如下：(1)为了对含减振子结构的巨型框架的减震性能进行初步的研究与优化,针对典型巨型框架结构,建立了合理的简化模型并分析了上述子结构参数对整体结构减震性能的影响。结果表明：对于单减振子结构巨型框架,当主、子结构频率比位于0.6～1.2之间时,结构均有一定的减震效果,且当频率比为0.96时,减震效果最好；对于多减振子结构的巨型框架,其减震效果要优于单减振子结构的巨型框架,且其减震效果对频率比的敏感程度较小。(2)为了对在多遇地震的弹性情况下,适合于工程实际的单减振子结构的巨型框架的减震性能进行进一步的研究,基于有限元软件ABAQUS建立和验证精细化的巨型框架有限元模型,并在模型验证的基础上分析了主、子结构频率比、隔震支座阻尼系数对单减振子结构的巨型框架减震性能的影响,得出最优参数。分析表明：在弹性情况下,单减振子结构巨型框架减震效果主要与地震动持时有关,地震动持时越长,单减振子结构的减震效果越明显。(3)通过对比精细有限元模型和简化模型分析所得结果可知,两者分析结果有较高的吻合度,验证了简化模型的适用性和利用简化模型进行结构减震性能初步优化的合理性。(4)为了研究弹性分析中所得单减振子结构的巨型框架最优参数在考虑弹塑性状态的罕遇地震情况下的减震效果,基于接口程序开发了适合ABAQUS软件中纤维梁单元的混凝土本构关系模型,并利用该本构模型建立和验证了巨型框架弹塑性有限元模型。在模型验证的基础上,分析了结构罕遇地震的弹塑性情况下减震效果并与弹性分析所得结果进行比较。结果表明,在弹塑性状态下,由于结构发生损伤,单减振子结构巨型框架减震效果有所减弱。(5)上述所建立的“简化模型初步分析→有限元模型弹性分析→有限元模型弹塑性分析”方法可以为含减振子结构的巨型框架减震性能的优化设计提供借鉴。

关键词：含减振子结构巨型框架结构减震效果调谐质量阻尼器有限元频率比

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巨型框架结构的功能可恢复研究

巨型框架结构的功能可恢复研究

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作者：夏亮合肥工业大学

学位级别：硕士

在社会不断发展、城市人口及经济密度不断增加的现代,我们不仅要求建筑在地震发生时能保障生命安全,还要考虑经济损失,保证结构在震后的功能可恢复等问题。巨型框架作为一种新型的结构体系,在高层建筑的发展中具有良好的发展前景,国内... 详细信息

在社会不断发展、城市人口及经济密度不断增加的现代,我们不仅要求建筑在地震发生时能保障生命安全,还要考虑经济损失,保证结构在震后的功能可恢复等问题。巨型框架作为一种新型的结构体系,在高层建筑的发展中具有良好的发展前景,国内外的相关研究也越来越广泛和深入,亦可见其重要性。本文依托国家自然科学基金项目“超高层巨型框架减震结构体系地震能量分析和抗倒塌能力研究”,“含减振子结构的巨型框架结构抗震性能及功能可恢复研究”,以及亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题“含减振子结构的新型巨型框架结构性能化抗震设计研究”为依托,以巨型框架及其减震结构——含减振子结构的巨型框架为研究对象,以提高巨型框架的功能可恢复能力为指导思想,利用ABAQUS建立精细化有限元模型分析含减振子结构的巨型框架的减震效果,并利用PACT建立性能模型并得出含减振子结构的巨型框架对结构功能可恢复能力的贡献作用。主要研究成果如下:(1)部分牺牲质量比后,模型可实现更大的频率比可调节范围。考虑到合理设计的超高层一般均具有较好的抗倒塌性能,且加速度敏感型非结构构件的损伤对功能可恢复的重要指标,即经济损失贡献巨大。因此选择楼层绝对加速度作为评价指标。使用11条地震动记录并将其加速度峰值调整至在七度中震水平,对不同频率比下的单减振子结构巨型框架进行时程分析。结果表明:总体上看,不同频率比下的减震结构均对于楼层绝对加速度具有一定的控制效果;当频率比为5时,其效果总体最优,此时针对结构中部的楼层绝对加速度控制效果可超过10%。(2)建筑物的倒塌是造成人员伤亡的最主要原因。结构如发生倒塌,则其功能可恢复能力就无从谈起。基于增量动力时程方法,以地面峰值加速度为地震动强度指标、以最大层间位移角为结构性能评价指标,对两类结构的倒塌易损性进行分析。结果表明:两类结构均具有较高的抗倒塌能力,即使在罕遇地震动作用下,两类巨型框架发生倒塌的概率也极低,也进一步说明对减震效果优化时选用楼层绝对加速度的合理性;减震结构具有更高的抗倒塌性能,且在地震动强度增强时更为明显。(3)相对于层间位移角、楼层最大加速度等指标,利用震后的经济损失和人员伤亡情况,可以更为直接的反应结构的功能可恢复能力,且更易于理解。本文建立的巨型框架及其减震结构的性能模型,并结合前文获取的结构响应数据,利用基于FEMA P-58的性能评估软件PACT,考察功能可恢复能力的重要指标——经济损失和人员伤亡情况,并进行对比分析。结果表明:在设防地震作用下,巨型框架及其减震结构均会产生一定程度的损伤,均需进行一定的修复。且从修复中值来看,减震结构具有一定提高功能可恢复性的效果。修复时其主要修复费用为非结构构件,且其大多为加速度敏感型,进一步说明本文第二章以楼层绝对加速度为优化指标的合理性。同时,在设防地震作用下,巨型框架及其减震结构的人员伤亡情况均非常低。可以认为两类结构在设防地震作用下,均基本不发生人员伤亡。

关键词：功能可恢复巨型框架结构含减振子结构巨型框架结构增量动力分析法性能评估

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