悬挂式附加阻尼器的巨型钢框架支撑体系地震分析

应用形状记忆合金(shapememoryalloy简称sma)的超弹性和阻尼特性设计了一种新型sma阻尼器。介绍了这种阻尼器的构造和工作原理;建立了sma阻尼器的力学分析模型。采用结构动力学有限元方法,分别建立了应用sma阻尼器控制和无阻尼器控制的巨型框架悬挂结构的三维实体有限元模型,对两种结构体系进行了地震时程分析。结果表明,应用sma阻尼器控制的结构体系能有效地减小主-子结构的相对和绝对位移、相对和绝对加速度响应。保证了结构的安全性和使用的舒适性,具有很好的减震效果。

本文以2个巨型钢框架结构作为算例,通过改变巨型梁数量和位置,假设了不同的结构计算方案,输入代表不同场地条件的5条典型地震动和4个场地类别的设计反应谱,应用有限元分析方法,对不同计算方案的算例进行三维弹性地震反应分析。通过对不同计算方案结果的比较分析,研究了巨型梁的数量和位置对巨型钢框架结构地震反应的影响,为进一步深入研究巨型钢结构的抗震性能及抗震设计方法提供基础。

巨型钢框架结构简析——介绍了巨型铜框架主要优点及发展现状。可知巨型钢框架在传力、抗震、抗侧刚度和发挥材料特长等方面具有很强的优越性，且具有良好的技术经济指标。

为探讨拉链柱式中心支撑钢框架结构中支撑设计时是否需要考虑受循环荷载时的强度降低系数ψ,本文参照悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构的设计方法,设计了对比算例,其中支撑分别按考虑与不考虑受循环荷载时的强度降低系数设计,并对算例的自振特性、用钢量、多遇及罕遇地震下的动力响应等指标进行了分析比较。结果表明:两类算例的动力响应类似,均可满足抗震规范gb50011"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防目标。因支撑设计时不考虑受循环荷载强度降低系数的算例用钢量较少,综合抗震性能较优,建议支撑设计时不考虑受循环荷载时的强度降低系数。分析也指出,悬挂拉链柱式中心支撑钢框架结构中的拉链柱设计方法偏保守,更为合理的拉链柱设计方法有待提出。

介绍了粘弹性阻尼器的简化设计方法。根据粘弹性阻尼器的力学特性,对一安装粘弹性阻尼器的钢框架进行了ansys模拟,并对纯框架结构和安装粘弹性阻尼器的框架结构在多遇地震下和罕遇地震下的反映进行了分析、对比。结果表明:安装粘弹性阻尼器后,可以显著增加结构的阻尼比,结构的地震响应可以得到明显降低。

针对具有较小水平刚度的橡胶隔震支座提出一种巨型框架隔震悬挂结构体系,建立其两质点动力简化计算模型,并与传统巨型框架悬挂结构体系的地震反应进行了对比分析.通过主结构相对位移在频域内的传递函数,分析其减震效果.依据频域分析所得结论建立三维有限元模型,采用两种典型地震波分析其位移响应.结果表明,主结构与悬挂结构的频率比和质量比对其减震效果的影响具有相关性,若频率比与0.1倍质量比之和不大于0.7,则减震效果可达40%以上;脉冲型地震动对主结构的减震效果有不利影响,但不会放大地震作用效应.

采用wilson-θ法求解巨型钢框架mr智能减震结构运动方程,提出基于最优主动控制算法(lqr算法)的双出杆剪切阀式mr阻尼器的半主动控制算法,并选择普通巨型钢框架结构(主结构3层,次结构3层)和巨型钢框,用lqr算法和半主动控制算法分析最大地震反应及控制效果.结果表明,巨型钢框架mr智能减震结构比普通的巨型钢框架结构优越,mr阻尼器能够有效地减小主结构的地震反应.

介绍了粘弹性阻尼器的设计过程,推导了基于振型分解反应谱法粘弹性阻尼器的设计方法;检验了此方法的精确度及使用范围;分析了随粘弹性阻尼器附加刚度的增加,附加阻尼比的变化规律;给出了粘弹性阻尼器储存刚度与层刚度的合理比值范围.根据粘弹性阻尼器的力学特性,对一设置粘弹性阻尼器的钢框架进行ansys模拟,并对纯框架结构和安装粘弹性阻尼器的框架结构在罕遇地震下的响应进行对比分析.结果表明:设置粘弹性阻尼器后,结构的地震响应明显降低.

巨型钢框架结构非线性地震反应分析方法研究——巨型钢框架结构是一种具有巨大抗侧移刚度及整体工作性能的大型结构形式，由于结构布置灵活、节省材料、充分发挥材料强度和有利于抗震等特点，在近几十年来得到了广泛的应用。

巨型钢框架结构是一种具有巨大抗侧移刚度及整体工作性能的大型结构形式,由于结构布置灵活、节省材料、充分发挥材料强度和有利于抗震等特点,在近几十年来得到了广泛的应用。

本文分别介绍了高层建筑钢框架的中心支撑以及几种常见的偏心支撑,并针对各自的受力性能进行了比较,以供实际应用中进行合理选择。

本文使用sap2000对设置粘滞阻尼器高层钢框架进行时程分析,并对其减震效果进行了大量的分析和对比,选择出阻尼器布置较为合理的方案。计算结果表明,粘滞阻尼器布置在层间位移或层间位移角较大的楼层,减震效果较为明显,是一种适合于高层钢框架结构的减震系统。

主要分析了巨型钢框架-预应力拉索支撑结构在给定的施工方案下,整个施工过程中结构变形和内力的变化规律。结构的变形尤其是巨型梁跨中挠度在张拉拉索和吊装子结构时会发生突变;巨型柱的轴力在施工过程中会逐渐增大,弯矩和剪力则会受到拉索较大影响;巨型梁内力会受到上一大层拉索张拉和本大层吊装子结构较大影响。上述结论为此结构的施工设计和优化提供了理论指导。

摘要本文在已有的成熟体系下提出了一种新的高层钢结构住宅体系——巨型钢框架高层钢结构住宅体系。本文以现有混凝土高层住宅项目为依据，建立了巨型钢框架高层钢结构住宅体系的标准模型。通过对巨型钢框架高层钢结构标准模型的整体分析和主次结构的单独分析比较，从而得到巨型钢框架高层住宅体系的计算简化原则、为进一步深入研究巨型钢框架结构提供分析基础。

阻尼器布置对y型偏心支撑钢框架抗震的影响——首先介绍了y型偏心支撑钢框架的优缺点和粘弹性阻尼减震结构的基本原理，然后基于动力弹塑性时程分析方法，比较分析了以不同方式设置粘弹性阻尼器对结构动力性能的影响及相应的位移和加速度减震效果。

用空间杆系有限元模型分析了巨型框架悬挂钢结构竖向振动特性，用直接积分法求得了竖向地震作用响应时程，结果表明这新型结构体系有不同于一般普通高层大跨结构的特性，给出了实例和一些具体结论。

巨型钢框架结构的三维非线性分析模型——总结了巨型钢框架结构三维非线性分析模型的发展现状，介绍了塑性铰模型、简化塑性区模型和有限分割塑性区模型在巨型钢框架结构中的应用，指出了它们的优缺点。为了实现高精度和高计算效率分析模型在巨型钢框架结构非线性...

超高层钢结构宜采用时程分析法进行抗震性能分析,时程分析中一些参数的选择会对分析结果产生较大的影响。为了合理地考虑这些影响因素,本文以具有实际工程意义的192m高的巨型钢框架结构为研究对象,系统分析了地震波输入维数、二阶效应和阻尼比对巨型钢框架结构时程分析的影响,并根据分析结果提出了相应的建议。

介绍了某6层全装配钢结构学生公寓的设计情况。结构主体采用钢框架-支撑体系,楼板采用sp预应力空心楼板,内外墙采用轻质墙板。本工程的实践表明:这种体系受力可靠,施工速度快,经济指标合理。

对粘弹性阻尼器在钢框架中的竖向布置进行了优化。分别以最大层间位移和顶层位移为控制函数,通过时程分析法多次循环寻找控制函数最大的层,不断修正各楼层粘弹性阻尼器的储存刚度和损耗刚度,来优化粘弹性阻尼器沿结构竖向的布置。并利用ansys的apdl语言编制优化程序,以一个6层钢框架为例进行了优化,得到了各楼层粘弹性阻尼器的参数及分布规律;并对两种方法的优化结果进行了比较分析,结果表明,以最大层间位移为控制函数的优化方法优于以顶层位移为控制函数的优化方法。

为了研究设置有粘滞阻尼器的减震钢框架结构的防连续倒塌性能,对设置阻尼器的减震钢框架和未设置阻尼器的原钢框架分别进行了地震弹塑性时程分析,比较了两种情况下的层间位移角。分析结果表明,地震作用下,与原结构相比减震结构的层间位移角最大降低了64.3%。接着采用瞬时加载法对底层各柱失效时的减震钢框架和不设置阻尼器的原钢框架分别进行了动力倒塌分析,比较了减震结构和原结构防连续倒塌的能力,分析结果表明,底层柱失效时,减震结构各柱端点处位移均比原结构降低,最大处降低了63.5%。因此减震结构的阻尼器对结构防连续倒塌能起到较大的作用。

以3个巨型钢框架结构为例,假设4个计算方案,输入代表不同场地条件的5条典型地震波,应用有限元分析方法,对不同计算方案的算例进行三维弹性地震时程反应分析。通过对不同计算方案结果的比较分析,研究考虑楼板刚度与否和次框架对巨型钢框架结构反应的影响,为进一步深入研究巨型钢结构的抗震性能及抗震设计提供基础。