粘滞阻尼器建筑结构应用实用设计方法的研究

摘要

本文以液体粘滞阻尼器(以下简称LVD)为主要耗能装置，研究其耗能减振的机理和其工程应用的方法。 详细介绍了LVD的构造和力学模型。实际工程中，它可以简化为与速度、阻尼系数和速度指数α有关的Maxwell模型。基于此力学模型，从能量和动力平衡两个方面分析了LVD对结构的减振机理。指出逐步积分的非线性时程分析是求解设置LVD的非线性多自由度体系的好方法。 分别采用ANSYS和SAP2000软件对20层非线性Benchmark结构建立了有限元模型，通过对此模型的无控和有控地震反应分析，得到了LVD自身参数、数量和位置等因素对其控制效果的影响规律。结合国内外规范，给出了LVD的安装形式、各种参数、位置和数量的简化确定方法，从而得出了实用的设计方法。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景和意义

1.2结构振动控制的基本概念

1.2.1主动控制

1.2.2半主动控制

1.2.3被动控制

1.2.4智能控制

1.2.5混合控制

1.3耗能减振的研究和发展状况

1.3.1摩擦阻尼器

1.3.2金属屈服阻尼器

1.3.3粘弹性阻尼器

1.3.4粘滞性阻尼器

1.4本文研究内容

第2章设置粘滞阻尼器结构抗震分析的基本原理

2.1引言

2.2粘滞阻尼器的构造和力学模型

2.2.1粘滞阻尼器的构造

2.2.2粘滞阻尼器的力学模型

2.3设置粘滞阻尼器结构体系分析的基本原理

2.3.1设置粘滞阻尼器多自由度体系的动力平衡分析

2.3.2设置粘滞阻尼器多自由度体系的能量平衡分析

2.3.3非线性多自由度体系的动力方程求解

2.4计算所用的Benchmark模型

2.4.1 Benchmark模型的概况

2.4.2地震波的选取

2.4.3有限元程序建模

2.5本章小结

第3章粘滞阻尼器建筑工程应用的设计方法

3.1引言

3.2粘滞阻尼器对结构的影响

3.2.1对结构质量的影响

3.2.2对结构刚度的影响

3.2.3对结构阻尼的影响

3.2.4对结构地震响应的影响

3.3粘滞阻尼器在结构中设置形式和支撑的分析

3.3.1粘滞阻尼器的设置和连接形式

3.3.2粘滞阻尼器的连接支撑的分析

3.4粘滞阻尼器参数的分析和确定

3.4.1粘滞阻尼器的速度指数

3.4.2粘滞阻尼器的阻尼系数

3.4.3粘滞阻尼器的最大出力

3.4.4粘滞阻尼器的最大行程

3.5粘滞阻尼器位置的分析

3.5.1位置对控制效果的分析

3.5.2设置位置的一般原则

3.5.3粘滞阻尼器位置优化

3.6粘滞阻尼器数量的分析

3.6.1数量对控制效果的分析

3.6.2最大附加阻尼力的确定

3.6.3粘滞阻尼器数量的确定

3.7本章小结

第4章Benchmark模型耗能减振仿真分析

4.1引言

4.2无控结构的分析

4.3粘滞阻尼器参数的确定

4.4粘滞阻尼器的数量和位置的确定

4.5有控结构的验算

4.6建筑结构应用粘滞阻尼器的一般设计步骤

4.7本章小结

结论

参考文献

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致谢