城市化进程的加快促使超高层建筑迅猛发展,来回应土地不足、人口剧增和地价昂贵等城市发展问题。建筑高度的增加需要有新的结构形式出现来满足建筑功能及振动控制的要求,巨-子型控制结构体系将传统的巨型框架结构体系与TMD质量调频控制原理相结合,在满足建筑功能要求的同时,具有良好的控制效果。 本文在以往研究的基础上,针对巨型梁结构层的大跨度问题,提出在巨-子型控制结构体系的子结构与上部巨型梁结构层之间设置附加柱,形成一种新的巨-子型控制结构体系。建立了该结构体系在脉动风载作用下的动力方程,基于随机振动的复模态理论,推导出位移响应谱和加速度响应谱及响应均方值的表达式。以日本电气总公司大楼主体结构、日本神户TC大厦的结构形式为参考,建立三巨层和四巨层的数值算例。通过刚度比R_k和阻尼比R_c的变化,对脉动风载作用下影响结构体系响应的重要因素附加柱刚度和附加阻尼器阻尼进行研究。文中讨论了无阻尼器情况下,附加柱刚度对结构体系的影响;并选取结构体系中响应较大的质点为代表,研究了安装阻尼器情况下,阻尼器和附加柱同时作用对结构体系的影响;分析过程考虑结构体系的两种受力情况:主、子结构同时受风荷载作用和主结构单独受风荷载作用。分析结果表明:设置附加柱的巨-子型控制结构体系具有良好的控制效果,考虑主、子结构同时受风荷载作用时控制效果更好;附加柱的设置减小了子结构的峰值响应,刚度比R_k取0.3左右为宜:附加阻尼器的阻尼使主结构和子结构的响应都显著降低,阻尼比Rc的理想取值为2～4。在数值分析的基础上,本文应用模拟理论,给出了巨-子型控制结构体系模型设计的初步方案。 设置附加柱的巨-子型控制结构体系同样具有良好的控制效果,同时解决了巨型梁结构层的大跨度问题,更易于工程实现。