巨型框架悬挂结构地震响应分析

利用有限元软件ABAQUS建立了巨型框架悬挂结构的悬挂减振模型和刚性杆模型,分析了悬挂减振模型的动力特性,在此基础上对悬挂减振模型和刚性杆模型进行地震响应分析,得出了悬挂减振模型能够显著减小结构地震响应的结论,从能量的角度,分析了两者在地震作用下的能量输入和耗散。

量子创新研究院巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构抗连续倒塌分析

中科院量子创新研究院作为国家级量子科学实验室,对国家抢占量子科技国际竞争和未来发展的制高点至关重要。针对量子创新研究院巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构体系开展抗连续倒塌分析,对于明确其结构安全,保障量子研究工作的顺利开展尤为重要。基于拆除构件法以及OpenSees软件,建立了量子创新研究院巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构的数值分析模型,通过结构自振周期计算及与框架动力试验对比,验证了模型的准确性。通过考虑桁架层构件应力敏感性特征,合理选取关键构件,对拆除失效工况后的剩余结构进行动力分析,明确了不同工况下结构关键构件的变形和轴力时程曲线,并基于变形与强度破坏准则,对此类巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构体系的抗连续倒塌能力进行评估。计算结果表明:量子创新研究院结构冗余度较大,单一构件失效后仍具有较强的抗连续倒塌能力;结构顶部桁架与底部桁架一方作用削弱,另一方作用增强,即采用上部悬挂下部支承形式可以起到双重保险作用。研究成果将为巨型钢框架-上部悬挂下部支承结构的抗连续倒塌分析提供参考依据。

巨型框架悬挂减振结构的参数分析

基于有限元软件ABAQUS分析了巨型框架悬挂减振结构中阻尼器的阻尼系数和刚度系数的变化对结构地震响应的影响,给出了参数分析的目标函数和约束条件,结果表明:在最优的阻尼器的阻尼系数使综合减振系数最大,此时悬挂楼层的位移角也能得到有效控制,且可以通过增加刚度系数来减小层间位移角;存在最优的刚度系数使综合减振系数最大,而此时悬挂楼层层间位移角可能不满足要求,这可以通过增加阻尼系数来保证。

子结构对主结构抗震性能影响研究

文章以文献[1]的巨型框架悬挂结构为算例分析其地震响应。基于简化准则将格构式主结构简化为梁、柱模型后,利用SAP2000软件验算简化的准确性。再利用弹塑性静力分析方法将梁、柱模型简化为层模型,并将层模型的结果与SAP2000软件计算梁、柱模型的结果比较,证实层模型和自编程序的有效性。在此基础上利用自编程序讨论巨型框架悬挂结构(带子结构)和巨型框架结构(不带子结构)抗震性能和地震响应,分析得出子结构对主结构起到了较好的消能作用,对体系主结构起到了一定的保护作用,为抗震结构设计提供参考。

巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板振动性能试验及舒适度分析

目前国内外尚缺乏巨型钢框架悬挂结构体系的组合楼板振动试验与舒适度评价方法。为了揭示人致荷载激励下巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板的振动特性及舒适度,依托中科院量子科研楼,开展了现场振动实测与分析。通过动力特性试验获悉楼板的频率分布,对楼板施加人致荷载激励和节律跳跃激励,着重分析了步频、人行数量、行走路线等主要因素对新型悬挂结构体系楼板振动舒适度的影响规律。试验结果表明:随着步频增大和行走人数的增加,楼板的峰值加速度逐渐增大;沿楼板宽度方向行走会引起明显振动响应;节律跳跃激励对楼板舒适度影响较大,使用时应避免过多的跳跃激励。结合国内外规范,对此楼板振动舒适度进行了评价与分析。研究建议,可采用主振频率和振动强度来评价该新型结构的楼板振动舒适度,即主振频率不小于3 Hz,振动强度不大于0.015 m/s^(2)。