粘滞阻尼器在超高层建筑中的应用

摘要

非线性粘滞阻尼器虽然在实际工程中的应用越来越广泛，但是对于超高层建筑，有关非线性粘滞阻尼结构的抗震与抗风资料比较缺乏，并且脉动风压时程曲线模拟及风振时程分析的过程比较繁琐，在一定程度上阻碍了粘滞阻尼器在超高层建筑中的应用，同时，确定等效附加阻尼比是阻尼结构进行设计计算的关键，而规范采用的附加阻尼比计算方法对超高层这种长周期结构不够准确。本文针对以上问题做了一些突破，以期推广粘滞阻尼器在超高层建筑中的应用。
　　本文首先利用一长周期结构对比分析得出规范方法计算的长周期消能减震结构附加阻尼比有较大程度的偏高，不利于抗震设计的安全性，且计算过程比较繁琐，有待进一步简化和修正，设计时应谨慎使用。能量比法、响应衰减法、平均减震系数法所求结构附加阻尼比比较吻合，响应衰减法虽精度较高，但过程较复杂，能量比法和平均减震系数法简便易用，且满足精度要求，可以用于长周期消能减震结构附加阻尼比的计算。并且平均系数法一般较能量比法偏保守，更有利于结构的安全性，同时克服了减震系数法的不经济性，适合设计人员推广使用。减震系数法太过于保守，不利于建筑结构的经济性，不建议使用。
　　通过对一超高层框架核心筒结构的对比分析，非线性粘滞阻尼器结构在多遇地震和设防地震下即可耗散大量的地震能量，提供一定的附加阻尼比，并有效的降低结构的楼层位移、楼层剪力、顶层加速度、外框柱轴力及内筒墙肢的拉应力，在罕遇地震下能够显著降低结构的损伤，有效的保护结构。
　　通过MATLAB软件分别模拟50年、10年重现期的脉动风压时程并导入ETABS进行风振响应分析得出，粘滞阻尼结构能显著提高风振反应下的结构阻尼比，50年、10年重现期风荷载下分别增加了0.06和0.051，并且阻尼器的滞回曲线非常饱满，有效的耗能风振能量，显著降低结构的楼层位移、楼层剪力、顶层加速度等，明显提高了对风敏感的超高层建筑的风振舒适度。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 耗能减震的概念

1.3 粘滞阻尼技术的国内外发展现状

1.4 本文的研究内容及意义

第2章 减震原理及分析设计方法

2.1 粘滞阻尼器类型

2.2 粘滞阻尼减震原理

2.3 粘滞阻尼器的恢复力模型

2.4 粘滞阻尼结构的分析方法

2.5 粘滞阻尼结构的设计方法

2.6 本章小结

第3章 粘滞阻尼结构附加阻尼比计算方法对比分析

3.1 多遇地震下五种附加阻尼比的计算方法

3.2 五种方法对比分析

3.3 结论

3.4 本章小结

第4章 超高层粘滞阻尼结构地震响应分析

4.1 模型概况

4.2 多遇地震时程分析

4.3 设防地震时程分析

4.4 罕遇地震时程分析

4.4 本章小结

第5章 风荷载时程响应分析

5.1 风荷载模拟

5.2 50年重现期风荷载模拟及分析

5.3 10年重现期风荷载模拟及舒适度验算

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录 A

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致谢