变阻尼剪切型混凝土结构抗震分析

摘要

阻尼是结构抗震设计的一个重要参数，是建筑物振动过程中能量耗散因素的总称，建筑物阻尼性能的提高有利于建筑物振动过程中耗散地震能量，减小建筑物的地震响应。近十几年来的研究表明在建筑物振动过程中，其阻尼性能的发展与结构变形的大小有关，阻尼比会随着结构变形的增大而增大，并不为一个常数。由此可见，目前广泛采用的结构设计原理中将阻尼比取为一个固定的常数是不合理的。阻尼比该如何取值才能更接近建筑物实际振动时阻尼的耗能成了亟需解决的问题。 目前，国内外学者对这个问题已有了一些研究，并在实验或者实测建筑物阻尼比数据的基础上给出了一些变阻尼比的表达式，但是这些表达式有的是针对结构构件提出的，有的虽针对整个建筑物提出，但未描述建筑物进入塑性变形的阻尼变化情况。 本文针对以上问题，主要做了以下几个工作: (1)分析结构振动过程中阻尼性能变化的规律并研究建筑物的变形与阻尼比的关系。分析发现建筑物的阻尼比会随着结构变形的增大而变大。 (2)以剪切型钢筋混凝土结构为研究对象，提出了建筑物阻尼比与层间位移角的表达式，建立了一种新的变阻尼模型。 (3)对一个三层剪切型钢筋混凝土结构分十二种工况做了弹性动力时程和弹塑性动力时程分析，给出了不同工况下的时程响应曲线。通过对比分析发现，相对于常阻尼比模型，本文提出的变阻尼模型更符合建筑物阻尼性能发展，具有一定的合理性。并且计算简单方便，适用于剪切型混凝土框架结构阻尼比的计算。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 阻尼的国内外研究历史及现状

1．3 本文的研究内容

1．4 技术路线

2 阻尼相关理论简述

2．1 阻尼的定义

2．2 阻尼产生的机理及阻尼分类

2．3 常用阻尼模型

2．3．1 粘滞阻尼模型

2．3．2 复阻尼模型

2．4 本章小结

3 变阻尼比模型研究

3．1 阻尼比取值的研究现状

3．2 建筑物阻尼性能的发展规律

3．3 阻尼比与结构变形关系的确定

3．3．1 变阻尼比表达式研究现状

3．3．2 本文使用变阻尼比模型

3．3．3 参数的确定

3．4 本章小结

4 剪切型混凝土结构时程反应分析方法

4．1 结构模型

4．2 结构运动方程

4．2．1 多自由度体系运动方程

4．2．2 阻尼矩阵的确定

4．3 时程分析方法

4．3．1 Newmark β法

4．3．2 Wlison θ法

4．5 本章小结

5 算例分析

5．1 结构概况

5．2 输入的地震波

5．2 弹性动力时程分析

5．4 弹塑性动力时程分析

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 本文完成的主要工作

6．2 本文得出的主要结论

6．3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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