巨型框架多功能减振结构体系的减振机理及其减振效果分析

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。理论分析表明 ,在巨型框架多功能减振结构体系中 ,影响主框架减振效果的主要因素有隔震次框架的位置和数量、调谐比及隔震层的阻尼比等。本文研究了这些因素对主框架减振效果的影响规律 。

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的调频减振原理

研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的减振原理 ,并对影响减振效果的因素进行了分析和研究。分析表明 ,隔震次框架的位置越靠近上部对主框架的减振效果越好 ,并且最优调谐比越小 ;随隔震层阻尼比的增大 ,主框架的减振系数减小 ,但隔震层阻尼比过大对主框架的减振效果不利 ;确定隔震次框架的最优频率变化范围是解决隔震次框架频率优化的合理方法。

围护墙多功能减震结构的减震性能

围护墙多功能减震结构是一种新型减震结构,具有调频质量减震和阻尼耗能减震等多种减震功能。本文阐述了该种减震结构的布置方案和工作原理,建立了结构动力模型并给出减振结构运动方程;通过九层抗震框架与多功能减震结构模型,运用有限元分析软件SAP2000进行了结构地震反应线性时程分析,抗震结构和减震结构动力响应的比较结果表明减震结构方案具有明显减震效果。

围护墙多功能减震结构脆性抗压件的承载力计算

围护墙多功能减震结构是一种新型减震结构,其中围护墙与主体结构之间的脆性抗压件是保证该结构形式在小震作用下二者共同工作抵抗地震作用,而在中、大震作用下发挥TMD功效的关键构件。以脆性抗压件的有效厚度和混凝土强度作为主要影响因素,进行10组该连接件的抗压承载力试验,对脆性抗压件的试验结果进行分析,根据混凝土受冲切计算方法提出了该构件的承载力计算方法,为该结构形式的进一步研究提供基础。

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架、次框架和减振装置组成的 ,是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法 ,给出了等效振型阻尼比的计算公式 ;通过算例分析 ,研究了近似振型分解法的计算精度 ;

高层建筑结构减震分析的静动力实用分析法及其应用

以四川成都某高层剪力墙结构为工程背景,采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对该结构进行了粘滞阻尼消能减震分析。根据该结构的三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性粘滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制效果。结果表明,采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的整体弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。

填充墙MTMD减震结构振动台试验与动力时程分析

为研究利用填充墙作为质量块的填充墙MTMD减震结构的减震性能,设计了不同阻尼器钢片厚度(频率比),不同质量块布置(质量比)的填充墙MTMD减震结构,以及无TMD的普通抗震框架结构,进行了不同地震输入水平下的振动台试验和动力时程分析。模态分析表明,填充墙减震结构各阶振型比普通框架结构的自振频率更小、周期更长,振动特性主要由第一阶平动效应控制。试验和时程分析得到了基本一致的减震规律,即减震结构在中、大震阶段具有显著的减震效果,地震作用越大,减震结构的加速度减震效果越好,由于阻尼器限位作用,位移减震效果变化不大;阻尼器钢片厚度决定主子结构频率比,频率比越接近1,减震效果越好;对于第一振型为主的多层结构,质量块布置数量对减震效果影响不明显,可考虑仅在顶层设置TMD质量块。

小震作用下围护墙多功能减震结构协同工作的计算方法

围护墙多功能减震结构体系是一种新的减震结构,其中围护墙与主体结构在小震作用下二者共同工作抵抗地震作用,而在中、大震作用下形成TMD减震结构。本文旨在提出该结构体系在小震作用下框架与围护墙协调工作的一种计算方法,为在中大震作用下的后续研究及其在实际工程中的应用提供了理论基础。根据围护墙多功能减震结构中填充墙与外框架的构造特点,提出横向载荷作用下的计算模型;通过变形协调原理对其进行受力分析,建立了单跨单层该多功能墙体结构横向位移及各组成构件受力表达式。计算分析表明:各组件剪力分配只与各组件的刚度及宽度比有关;各组件的受力在λ增大时,填充墙对柱的反作用力逐渐降低,框架梁的反作用力逐渐增大;当λ≤0.02604时,填充墙是主要的受力部件。

围护墙多功能减震结构的地震反应频响分析

围护墙多功能减震结构是一种新型减震结构,具有调频质量减震和阻尼耗能减震等多种耗能减震功能。为了研究此减震结构在地震作用下的响应特性,本文建立了减震结构在地震作用下的动力方程,推导了减震结构地震响应的传递函数、频谱密度,得到主要影响参数对该结构减震效果的影响,并采用模拟地震振动台进行普通框架结构和此结构的对比验证,通过加速度(位移)功率谱密度和加速度(位移)频响幅值反映出各设置工况下的减震规律。结果显示,与普通框架结构相比,该结构的功率谱密度和频响幅值均有不同程度的减小,减震幅度最大可达39.97%,表明该结构体系在地震波作用下具有很好的减震效果,并在参数设置合理的情况下,减震效果更佳。

新型围护墙MTMD减震结构减震性能试验研究

为研究新型围护墙MTMD减震结构的振动控制方式及减震性能,在不同的围护墙TMD布置方式条件下,采用不同连接刚度的阻尼器,依次输入加速度峰值递增的El Centro波,进行1/3比例模型结构的振动台试验,并进行结构振动特性试验,将测试结果与普通抗震结构的结果进行对比。振动台试验结果表明,在不同减震工况条件下,结构的加速度及位移最大减震率较为接近,约为30%,结构顶层的减震率最大;振动测试结果表明,减震结构的振动特性主要由第1阶平动振型决定。因此,当围护墙TMD数量不多、结构层数较少时,不同的TMD布置方案下,结构的减震率变化不显著,围护墙MTMD减震结构的受控振型为第1阶振型。

高层剪力墙结构减震设计的静动力分析法

采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对江苏宿迁某19层剪力墙结构进行了黏滞阻尼消能减震分析。首先对该结构进行了三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性黏滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制。结果表明:采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。

围护墙多功能减震结构振动台试验研究

为研究围护墙多功能减震结构的减震特性和减震效果,按1∶3缩比制作围护墙钢框架减震结构模型和非减震结构模型,并进行模拟地震振动台试验,研究不同工况下的模型结构动力特性及随着输入不同加速度峰值的El Centro地震波激励下的加速度反应和位移反应。结果表明:结构的自振频率和振型控制与调谐质量阻尼器的个数有关,减震结构对于控制结构的加速度和位移响应非常有效,顶层的减震幅度最大,并在地震波为4 m/s2时,减震效果最佳。通过减震指标动力放大系数和减震率共同评价减震结构对加速度反应和位移反应的控制,说明减震结构对位移的控制效果更优。