基础隔震与加层减震结构抗震控制优化设计和试验研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:langjitianya198411
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,基础隔震结构、“加层减震”(TMD减震)结构正逐步应用于工程实际,由于这两种结构在动力荷载(如地震、风)作用下动力方程中的阻尼矩阵为非经典情形,传统的实模态分析方法(振型分解法)不能使动力方程解耦,因此本文运用复模态分析方法求得了结构在平稳和非平稳随机地震激励下结构随机地震响应的解析表达式,在此基础上进行了基础隔震和TMD减震装置参数的优化分析。对所提出的优化的TMD减震装置参数进行了一个大比例模型的模拟地震振动台试验研究,通过对试验结果的分析验证了理论的正确性。主要内容如下: 1、对于具有任意非对称质量和刚度矩阵、非经典阻尼矩阵的两自由度二阶动力体系,运用复模态分析方法,得出了该体系在平稳与非平稳随机地震激励下的动力响应及动力可靠度统一解析表达式。 2、对于在地震作用下的剪切型基础隔震结构和“加层减震”(TMD减震)结构,隔震层上部结构和“加层减震”(TMD减震)结构中的主体结构的反应以第一振型反应为主,因此,仅考虑其第一振型响应,同时附加结构自身所带隔震或减震控制装置,整个系统就成为一个具有任意非对称质量和刚度矩阵、非经典阻尼矩阵的两自由度二阶动力体系。运用该体系复模态分析的统一方法,得到了结构响应及动力可靠度的解析表达式。 3、在基础隔震结构、“加层减震”(TMD减震)结构随机地震响应解析表达式的基础上,以结构在有、无隔震或TMD减震装置情况下的隔震或减震效果指标(结构位移响应标准差之比)为优化目标函数,对隔震和TMD减震装置的参数取值进行了优化,得出了可应用于工程实际的优化设计方法和一些有用的数据,可应用于指导工程设计。 4、针对理论分析提出的TMD装置参数的优化取值,进行了TMD减震结构模型在EL Centro地震波和由三角级数模拟法模拟的人工地震波(RGB)作用下的模拟地震振动台试验,试验结果验证了理论的正确性。 5、提出了以结构最大位移响应的期望值为目标函数,以控制装置反应的动力可靠度为约束条件,运用罚函数法优化求解基础隔震与“加层减震”(TMD减震)结构中隔震装置和减震装置参数的优选方法。
其他文献
近年来随着中国现代化工业建设的蓬勃发展,由公路运输特大、特重型工业设备已日趋频繁.装载这些设备(如变电站变压器)的车辆往往成为超限车辆,而这些车辆又必须从现有的桥梁
本文首先对钢筋混凝土结构的健康诊断做出了工程上的定义,详细地分析了钢筋混凝土结构健康诊断的前提、依据、方法以及各种混凝土结构的强度、变形、裂缝、耐久性等的检测技术
随着国民经济的不断发展和国家对环保要求的不断提高,烟囱的设计向多样化的方向发展,高度不断增加,体型不断增大。这就对设计方面提出了更高的要求,而且新的烟囱设计规范GB50051-
随着我国国民经济的快速发展,建筑业逐渐成为经济建设中的支柱产业之一,根据国家建筑节能、实现可持续发展的要求,提出适合于时代要求的新型墙体,并对其进行研究,不仅具有理论意义
该课题为砌体结构钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题的试验研究和理论分析.通过实地调研、现场监测、楼板试验和有限元分析,该文针对砌体结构现浇楼板的裂缝问题进行了系统地研究,
本文基于新浇混凝土养护过程中往往会受到各类工程振动的作用与影响的工程背景,开展了冲击荷载作用下的新浇混凝土损伤特性与强度试验及其初步应用研究。首先,以损伤力学与统计理论为基础,通过新浇混凝土冲击荷载作用下的破坏机理分析,推导出混凝土基于龄期的统计损伤模型;同时,结合静载与冲击动载试验及其结果分析,得出了冲击荷载作用下新浇混凝土强度随龄期的变化规律。最后,还进行了冲击荷载下不同龄期混凝土的质量控制研
随着高层建筑和地下工程的大量涌现,基坑工程越来越多,基坑工程的环境效应问题已成为岩土工程的热点问题之一.该文在总结基坑工程研究成果的基础上,结合南京地区的地质情况,
该文首先通过经典的动力学方程,建立起考虑轴向力和固端弯矩作用下,体外预应力混凝土简支梁的横向振动方程,计算张拉阶段和加载阶段,不同张拉力和荷载下的体外预应力混凝土简
张拉整体结构作为一种全新的结构概念从诞生那一天开始就和多学科结了不解之缘。Fuller协同的哲学思想,几何形态的寻找,归类以及工程力学性质分析都为张拉整体这一人类思想的精
碳纤维作为一种新型材料,以其密度小、模量高、强度高、刚度高、无磁性等优良性能广泛应用于各种领域,碳纤维预应力筋(CFRP)也以其优良特性应用于土木工程结构中,自从八十年代后