核筒悬挂结构体系自振特性研究

对高层建筑核筒式悬挂结构的动力特性进行了理论与振动台试验研究。推导了相应公式,编制了计算程序Hangsys;在模拟地震振动台上通过正弦波扫描和激振器激励对结构的自振特性进行了试验研究。理论计算和试验结果符合较好。结果表明,核筒悬挂结构具有较低的自振频率,具有良好的抗震性能。

核筒悬挂结构在耦合地震下的抗震分析

研究抗震性能问题,对新型建筑核筒悬挂结构进行模态分析,并从水平和竖直方向同时输入地震波,研究了其在多维耦合地震激励下的响应。传统抗震计算采用的是层模型,计算精度则不够理想。采用更精确的串并联多质点系模型对结构进行简化,选取实际地震记录的水平和竖向地震波分量作为外部激励,推导其振动微分方程,应用直接积分法对方程进行求解,得到结构不同部位各节点在耦合地震激励下的响应变化规律。将结果与仅水平或竖向单维地震激励下的结构响应作比较,结构部分构件响应有明显差异。仿真计算表明,核筒悬挂结构在耦合地震作用下的抗震性能精度,对悬挂结构进一步的抗震研究和设计具有参考价值。

核筒悬挂结构抗震性能研究Ⅰ:振动台试验

对高层建筑核筒式悬挂结构体系进行了模拟地震振动台试验研究。研究表明,核筒悬挂结构具有较低的基本自振频率;在地震作用下,结构的顶端位移反应较小;特别是在悬挂楼层和核筒间安装阻尼器后,结构的反应进一步减小。因此,核筒悬挂结构具有良好的抗震性能。

附加阻尼器的核筒悬挂体系抗震性能分析

研究附加阻尼器的核筒悬挂体系,利用静力弹塑性分析方法将结构简化为质点系模型,并利用自编程序对四种结构进行地震响应分析。结果表明:在主结构和子结构之间附加金属阻尼器后,不但减小了主结构和子结构的绝对位移,也有效地减小了主结构和子结构之间的相对位移,避免发生结构间的碰撞;在子结构和子结构之间附加金属阻尼器后,同层子结构之间相对位移变小;在主结构和子结构以及子结构和子结构之间同时附加金属阻尼器后,主结构和子结构的绝对位移均明显减小,主结构和子结构之间的相对位移以及同层子结构之间的相对位移也都明显变小。

悬挂结构在耦合地震下的抗震研究

针对核筒悬挂结构,建立了三维有限元模型,并且考虑材料非线性,在耦合地震的作用下,进行了弹塑性时程分析,得到了结构不同部位各节点的响应。将结果与单维地震作用下的结构响应进行比较,总结了耦合地震作用下悬挂结构响应的规律,对悬挂结构进一步的抗震研究和设计提供参考。