高层减震结构的连续化设计方法及减震效果分析

摘要

该课题将连续化设计方法应用于高层减震结构体系中,基于2001年7月新颁布的《建筑抗震设计规范》要求,提出了连续化方法和规范振型分解反应谱法相结合的高层减震结构设计方法.在此基础上,探讨了高层减震结构地震作用下的减震效果.对三种高层减震结构体系(剪力墙结构体系、框架结构体系、框架-剪力墙结构体系)采用考虑连梁轴向变形的连续化假设,将连梁连接的两部分结构看作为两个子结构,建立结构的动力微分方程,利用振型叠加原理对方程进行解耦,可将整个结构转化为相当两个自由度耦联的动力微分方程,最后利用Wilson-θ法对其进行水平地震作用下的时程分析,求解结构的地震响应.将这种连续化设计方法用Visual Fortran语言自编实用程序,并与通用程序SAP2000的计算结果进行比对,验证该方法的适用性和计算结果的可靠性.将连续化方法与规范振型分解反应谱法相结合提出新的高层减震结构设计方法,在此基础上对高层减震结构进行研究.连续化方法和规范振型分解反应谱法相结合的高层减震结构设计方法,理论清晰,操作简单,并具有相当的计算精度.该文所得出的设计方法和分析结论对实际高层减震结构的设计与应用具有一定的理论指导意义.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1选题依据

1.2结构控制理论的发展及应用

1.2.1隔震技术的发展与应用

1.2.2消能减震技术的发展与应用

1.3课题的目的和意义

第二章高层减震剪力墙结构体系的连续化算法

2.1引言

2.2计算模型及相关参数的确定

2.2.1基本假定与计算模型

2.2.2轴向拉压线刚度、竖向剪切线刚度、转角线刚度的确定

2.3无阻尼自由振动时结构动力方程的建立与求解

2.3.1无阻尼自由振动时结构动力方程的建立

2.3.2无阻尼自由振动时结构动力方程的求解

2.3.3基本振型的正交性

2.4水平地震作用下结构地震响应的时程分析

2.4.1连梁与墙肢铰接

2.4.2连梁与墙肢固接

2.4.3 Wilson-θ时程分析法

2.5算例分析

2.5.1相关参数的确定

2.5.2结构自振周期分析

2.5.3结构地震响应分析

2.5.4结构减震效果分析

2.6小结

附图

第三章高层减震框架结构体系的连续化算法

3.1 引言

3.2计算模型及框架等效剪切刚度的确定

3.2.1计算模型

3.2.2框架等效剪切刚度的确定

3.3无阻尼自由振动时结构动力方程的建立与求解

3.3.1无阻尼自由振动时结构动力方程的建立

3.3.2无阻尼自由振动时动力方程的求解

3.4水平地震作用下结构地震响应的时程分析

3.4.1水平地震作用下的动力微分方程

3.4.2动力微分方程的解耦

3.4.3结构地震响应时程分析

3.5算例分析

3.5.1相关参数的确定

3.5.2结构自振周期分析

3.5.3结构地震响应分析

3.5.4结构减震效果分析

3.6小结

附图

第四章高层减震框架-剪力墙结构体系的连续化算法

4.1引言

4.2计算模型与相关参数的确定

4.2.1计算模型

4.2.2相关参数的确定

4.3无阻尼自由振动时结构动力方程的建立与求解

4.3.1无阻尼自由振动时结构动力方程的建立

4.3.2无阻尼自由振动时结构动力方程的求解

4.4水平地震作用下结构地震响应的时程分析

4.4.1水平地震作用下的动力微分方程

4.4.2动力微分方程的求解

4.4.3结构地震响应时程分析

4.5算例分析

4.5.1相关参数的确定

4.5.2结构自振周期分析

4.5.3结构地震响应分析

4.5.4结构减震效果分析

4.6小结

附图

第五章连续化方法与规范振型分解反应谱法的高层减震结构设计方法

5.1引言

5.2连续化方法与规范振型分解反应谱法的高层减震结构设计方法

5.2.1连续化方法

5.2.2规范振型分解反应谱法

5.3算例分析

5.3.1高层减震结构

5.3.2减震效果分析

5.4小结

附图

第六章结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢