基于性能的非线性粘滞阻尼器消能减震结构设计与分析.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
基于性能的非线性粘滞阻尼器消能减震结构设计与分析
姓名:李晓松
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:韩建平
20100531
。自世纪年代以来,美国、日本等发达国家逐步兴起了对基于性能抗震设计的研究,代表了新世纪工程结构抗震设计方法的发展新方向,现已成为世纪各国建筑抗震设计规范修订另外,随着近年来结构振动控制理论的不断发展,耗能减振技术已逐渐发展成为一种日益成熟的工程减振技术,为实现耗能减振结构基于性能抗震设计提供了一条新的途径。粘滞阻尼器是一种典型的被动控制装置,因其具有对温度的不敏感性以及能在较宽频域范围内使结构保持线性反应等诸多优势,使其在土木工程领域被广泛认可。粘滞阻尼器作为一种无需外部能源输入提供控制力的被动控制装置,吸收和耗散地震作用输入结构的大部分能量,从而保护主体结构的安全。本文将基于性能的抗震设计理论引入非线性粘滞阻尼器消能减震结构中,根据我国年月出版的《建筑抗震设计规范》蜕蟾对建筑抗震性能设计的相关规定,借鉴日本隔震结构协会编写的《被动减震结构设计·施工手册》中粘滞阻尼器减震结构设计方法,建立了基于性能的非线性粘滞阻尼器消能减震结构抗震设计原则和分析方法。设计过程包括:选定减震性能目标,确定目标位移降低率;建立主结构醋吧枳枘崞鹘峁等效单质点体系的减震性能曲线;将确定的黏滞阻尼器损失刚度比和等效支承构件刚度比应用于主结构,确定主结构各楼根据本文方法对一装设非线性粘滞阻尼器的愀纸罨炷量蚣芙峁菇了抗震性能的计算分析,同时利用邢拊7治鋈砑愿眉跽鸾峁菇了时程分析。与传统方法相比,本文方法计算简单、直观,容易实现。分析结果也说明装设粘滞阻尼器后地震对结构的作用大大降低,结构的地震反应明显减小,容易实现性能控制目标。关键词:非线性粘滞阻尼器;基于性能的抗震设计;性能目标;位移降低率;剪力降低率;性能曲线,闹饕D康氖的主流方向。层的黏滞阻尼器参数。硕十学位论文
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触松作者签名::列。年滤耆兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:卅岁日原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:导师签名:日期:年遞
第滦髀引言地震是一种突发的破坏性极强的自然灾害,一次突发性的大地震在瞬间就可能对地面的建筑物和构筑物造成巨大的破坏或损伤,并可能引发火灾、疾病等次生灾害,从而给人类社会造成巨大的危害。.我国地处世界上两个最活跃的地震带上,地震活动比较频繁,是世界上遭受震害严重的国家之一。年我国河北唐山的大地震,死亡人数超过万;年我国台湾发生的里氏级大地震,造成数万人的伤亡以及数百亿美元的经济损失;年瘴夜拇ㄊ°氪ǚ⑸,这次地震危害极大,共造成擞瞿眩耸苌耍耸ё伲苯经济损失达亿元,这也是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。地震重创约万平方公里的中国大地。因此,完善现有的结构抗震设计理论与方法,研究更加经济、安全、可靠的结构抗震新体系,己成为工程结构抗震领域的重要课题,对有效地减轻地震灾害有重要的现实意义。传统的建筑抗震设计主要依靠结构自身的强度、刚度、延性和耗能能力来抵抗地震作用,以达到“小震不坏、中震可修、大震不倒哪勘辍S捎诘卣鹎慷鹊牟蝗范性及结构抗震能力的差异性,对于结构在地震中损伤程度难以控制,特别是出现高于设防烈度强地震时,结构破坏严重,甚至倒塌。变形能力和耗能能力不足是结构破坏性能的抗震设计理论结构控制的概念由美国学者甌.】于年首次提出。结构控制理论是在结构中设置一些控制装置,地震时,控制装置被动或主动地施加一组控制力,减缓结构振动,减小结构变形。从控制方式上可分为:被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。其中,被动控制是无外加能源的控制,其控制力是控制装置随结构一起运动而被动产生的,由于其耗能装置制作简单、施工方