高层建筑主裙楼防撞和消能减震研究

摘要

高层建筑结构按照使用的功能要求,一般情况下都会在高层建筑的周围设置有裙楼,来增加高层建筑的艺术性和观赏性。这种带有裙楼的高层建筑结构一般也都建设在主楼结构的地下室的箱形基础上或者是建设在主楼结构的筏板式地下室的基础上。这时当裙楼的抗侧移刚度比较大时,在主楼和裙楼结构的过渡处就会形成结构层抗侧移刚度的突变,从而就会引起主楼结构在地震作用下的鞭鞘效应,进而会致使它们相互碰撞。
　　 本文研究的是怎么去解决主裙楼之间碰撞和控制优化的问题,随着结构振动控制的发展和应用,本文建议解决和避免传统的和通常的做法带来的不足和地震作用下的主楼结构鞭鞘效应的做法是:将主裙楼从基础起完全割开,在其两者之间的楼层处安装粘弹性阻尼器控制主裙楼之间过大的位移变化,来达到防撞和消能减震的目的。本文先介绍了主裙楼之间防撞的减震原理和相对应的地震反映求解方法,同时提出了安装阻尼器的数量对这种减震方法进行优化的减震效果。从而找出最经济的和更具有工程实质的价值,然后以一栋主楼十八层裙楼五层的主裙楼框架剪力墙结构为例,分别计算无阻尼器情况下的结构地震作用时的动力反应和安装阻尼器情况下的结构地震作用时的动力反应。通过变化阻尼器个数,求解不同情况下结构的地震反映,并将其与原始结构的地震反映进行对比,得出了最佳的阻尼器数量对主裙楼结构防撞问题。同时,通过对主裙楼框剪结构的动力时程分析可以寻找安装粘弹性阻尼器较经济和有效的控制方式控制高层主裙楼结构防撞。