圆柱面巨型网格结构的粘滞阻尼器减震研究

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圆柱面巨型网格结构是一种新型的空间网格结构,主要由主体结构和子结构组成,它的受力主次分明,同时结构杆件种类较少,设计施工方便,是一种较为理想的网格结构形式。随着人类对空间需求的不断加大,建筑结构的形式逐渐向超高层及大跨空间结构发展。目前结构减震控制的理论研究和工程应用主要集中在多、高层建筑结构领域,对于大跨空间结构方面的减震控制研究还比较少。粘滞阻尼器是一种以流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的,是一种与刚度、速度相关型阻尼器。它具有构造简单,材料经济,环境影响小,便于施工,减震效果明显、其对原结构干扰破坏小等优点,是一种很好的减震装置。基于上述背景,本文主要进行圆柱面巨型网格结构的粘滞阻尼器减震研究,选定典型的平板网架子结构圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构为研究对象,分析其在多遇和罕遇地震下的减震控制效果。本文的主要研究内容有:(1)对结构进行自振特性分析,通过分析发现该结构的基频较低,整体来看结构刚度较低,尤其在纵向水平方向,因此在地震作用时需要对其进行减震控制。(2)在多遇地震下,以结构的节点位移、加速度峰值为控制指标,运用ANSYS软件采用时程分析法三维一致输入按规范要求调整好的地震波从粘滞阻尼器的布置方案、阻尼系数等方面来研究减震效果。确定出较优方案和较优阻尼系数值后,分别比较两组地震波下减震控制前后节点的位移及加速度峰值变化及无控时峰值所在节点的时程曲线变化。在三维一致输入时确定出的减震体系基础上,进一步对结构三向分别一维输入地震波时结构响应特点及减震效果进行分析。(3)在多遇地震时确定出的减震体系基础上,选取不同地震波,从结构节点位移、加速度、杆件内力及粘滞阻尼器受力特性等方面进一步分析其在三维一致输入罕遇地震下的减震效果。本文的研究结论对圆柱面巨型网格结构的粘滞阻尼器减震设计具有指导性意义。
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