组合阻尼器对高层钢框架结构的减震控制研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:BBQChris
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随着抗震技术的不断研究和发展,耗能减震装置已经广泛应用于实际工程中,在地震时,耗能装置能够产生较大的阻尼力,消耗大量输入结构的能量,从而衰减结构的动力反应,避免了结构出现破坏或者倒塌。目前,尽管对单一阻尼器(粘滞阻尼器或粘滞阻尼墙)的减震性能各国学者进行了大量的研究,并取得许多成果。但是,大量的研究工作只是针对单一阻尼器,而对结构同时设置粘滞阻尼墙和粘滞阻尼器进行抗震研究还比较少。本文以12层带X斜撑钢框架作为研究对象,分别研究粘滞阻尼器、粘滞阻尼墙和粘滞阻尼器与粘滞阻尼墙的组合对高层钢框架的减震作用,总结了影响减震效果的主要规律,为以后进行更深入的减震和试验研究提供了参考。本文首先叙述了钢框架的发展和减震技术的理论,详细的描述了粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙的构造、分类、影响因素、计算模型及其减震原理。由于在地震作用下,往往是局部杆件率先进入非线性状态,因此本文采用“快速非线性分析(FNA)”方法对安装阻尼器(粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙)高层钢框架结构进行抗震分析。本文以高层钢框架为计算模型,利用有限元软件SAP2000对结构进行静力分析和模态分析。根据结构的振动特性,即结构的周期和频率。通过输入地震波,对设置组合阻尼器(粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙)钢框架结构进行了减震效果对比,掌握了组合阻尼器(粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙)对钢框架结构的减震特性。最后通过粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙组合应用于高层钢框架结构中,经过时程分析,对不同布置方案下的减震效果进行对比,找出较为理想的减震方案。根据规范要求输入另外两种地震波进行时程分析,对结构的动力反应进行对比,研究输入不同频谱特性地震波时,两种阻尼器的组合对高层钢框架的减震效果。研究结果显示,同时设置粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙对高层钢框架结构进行减震控制时,两者能够较好的协同工作,减小结构的动力反应,减震效果较为明显。
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