双向偏心结构实用抗震计算方法的研究

双向偏心结构的水平双向平动位移和扭转相互耦合显著,为此,对该类结构的实用抗震计算方法进行了研究。以单层双向结构为例,分析其模态特点和不同地震输入方向时的位移响应,表明异阶振型同向位移的乘积不为零和激励方向对位移响应影响显著。结合位移反应谱和随机振动原理,并引入激励输入角度,推导出实用的抗震计算方法,并与时程分析法进行了比较,证明该算法是合理的。

单层双向偏心结构振型影响参数推导分析

为了深入分析单层双向偏心结构平扭耦联参数的影响规律,建立单层双向偏心结构(3自由度)的动力方程,并采用数学领域中三次方程求解的盛金公式,推导出单层双向偏心结构的动力特性显式解析解。根据所得显式解的形式及其对应的判定条件,在合理范围内提取出不同于单向偏心体系的影响参数,分别为:相对偏心距、偏心角、主扭平频率比以及次扭平频率比。根据盛金公式推导所得的显式解析解,总结出结构的主要动力特性指标(频率和振型),进而分析了每个参数对双向偏心结构的平扭耦联特性的影响。结果表明,双向偏心结构平扭耦联参数与单向偏心结构有相似之处,但更为复杂,会涉及到主扭平频率比与次扭平频率比,且两者影响程度也有明显区别。

多层双向偏心框架结构弹塑性阶段扭平频率比分析

为了探讨多层双向偏心结构在弹塑性阶段平扭耦联变化规律,建立了带有双向抗侧力构件的多层双向偏心结构空间简化剪切模型.利用MATLAB编程和非线性静力分析方法探讨了3层双向均匀偏心框架结构在整个加载过程中的结构频率变化规律.结合由非线性静力分析得到的结构等效层恢复力模型,展开了多层双向偏心结构前3阶频率随扭平频率比和偏心率从弹性阶段到弹塑性阶段整个过程中的参数分析.分析结果表明:弹塑性阶段平扭耦联参数变化规律明显不同于弹性阶段;结构弹塑性发展的不同程度对频率随参数的变化规律有明显影响;结构弹塑性的发展削弱了扭平频率比和偏心率对频率的影响.

悬吊质量板双向偏心结构的减震性能分析

为了减小双向偏心结构的地震响应,采用悬吊质量板对此结构进行振动控制。讨论了结构在有无悬吊质量板情况下的自振特性。通过数值计算,证明了悬吊质量板对结构平动和扭转震动都有控制作用,当悬吊质量板震动频率接近结构震动基频时,对于结构平动和扭转震动的减震效果最大可分别达到37.2%和54.4%。基于悬吊质量板简单、经济、易于实施等优点,可将其作为偏心结构扭转震动的有效控制措施。