附加粘滞流体阻尼器与屈曲约束支撑的框架结构减震性能研究

摘要

目前，消能减震结构的设计在建筑结构抗震设计中处于发展状态，在未来的结构抗震设计中消能减震技术将会成为主流，因为消能减震技术具有施工简便、加快工期和减震性能好等特点。
　　在文章中，首先对消能减震控制技术的类型和原理进行了介绍，以及对用于消能减震结构的阻尼器类型、阻尼器构造与阻尼器的工作原理进行了探讨。在此基础上探讨了工程中常用的粘滞流体阻尼器和屈曲约束支撑的恢复力模型，并且针对构件做了力学性能试验，得出在反复加载作用下耗能构件的滞回曲线，并结合滞回曲线分析了其耗能性能和稳定性等情况。
　　其次对消能减震技术的设计思路、原则以及分析方法做了详细的介绍，并且对粘滞流体阻尼器和屈曲约束支撑的等效线性化进行了研究，提出采用能量相等的手段可有效的对消能部件进行等效。此外归纳了粘滞流体阻尼器在结构中的优化设计方法，并结合工程实例的分析结果，比较在层间位移角较大的各层均匀布置粘滞流体阻尼器与采用直接搜寻法对粘滞流体阻尼器进行布置的减振效果。
　　在文章最后利用大型结构计算分析软件ETABS，结合上述消能减震技术的设计方法和分析方法，分别对无控结构、只附加粘滞流体阻尼器的消能减震结构和附加粘滞流体阻尼器与屈曲约束支撑的消能减震结构进行了计算，对比分析了三种工况下结构的动力特性，得出粘滞流体阻尼器只对结构提供附加阻尼比，不会影响结构的自振周期，不改变结构的刚度；而屈曲约束支撑在为结构提供附加阻尼比的基础上，将会减小结构的自振周期和增大结构的刚度，进而会对结构的内力有一定的放大作用，但是其起到的减震作用优于对结构内力的放大作用。根据三种工况下结构的动力特性、层间位移角和层间剪力的对比分析，得出三种工况下结构的总体抗震效果和减震性能依次为：附加粘滞流体阻尼器与屈曲约束支撑的结构、附加粘滞流体阻尼器的结构和无控结构。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景与意义

1.2 结构减震控制技术概况

1.3 耗能减震装置的分类

1.4 结构消能减震技术的发展与研究现状

1.5 文章的主要研究内容

第二章 粘滞流体阻尼器和屈曲约束支撑的性能试验及恢复力模型

2.1 粘滞流体阻尼器的力学性能试验及恢复力模型

2.2 屈曲约束支撑的力学性能试验及恢复力模型

2.3本章小结

第三章 消能减震结构的设计与分析方法

3.1 消能减震结构体系设计的一般规则

3.2 消能减震结构体系的设计要点

3.3 消能减震结构体系的分析方法

3.4本章小结

第四章 耗能器在结构中的优化设计

4.1 耗能构件的连接及布置形式

4.2 耗能构件的数量

4.3 耗能构件位置的优化

4.4 本章小结

第五章 工程算例

5.1 工程概况

5.2 结构形式的选择

5.3 无控结构的计算与分析

5.4 附加粘滞流体阻尼器后结构的计算与分析

5.5 附加粘滞流体阻尼器和屈曲约束支撑的结构计算与分析

5.6 无控结构与消能减震结构计算的对比分析

5.7 本章小结

第六章 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

读学位期间所取得的相关科研成绩

致谢