设置粘滞阻尼器大悬挑网架结构的非线性抗震分析

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工程结构振动控制一直是工程抗震技术中的热点话题,消能减震技术也越来越多的应用于大跨度大悬挑空间结构。其中,网架、网壳结构以其多样美观大方的建筑造型、良好的结构受力特性日益受到各国建筑与结构工程师的青睐,并在公共建筑、工业建筑等领域得到了更加广泛的应用。网架结构在地震时发生的无法修复的破坏或结构的直接倒塌,多数由于大量地震能量的被其中关键杆件所吸收,从而进入弹塑性状态出现屈服与破坏。阻尼器是结构中常用的消耗地震能量的构件,将其合理的布置于结构中时,可以使输入结构中的地震能量大幅度减弱,从而达到改善结构抗震性能的目的,本文选择附加粘滞阻尼器对网架结构进行消能减震研究。本文首先详细介绍了结构控制理论与阻尼器的国内外研究进程与现状,接着进一步阐述了粘滞性材料与粘滞阻尼器的力学性能,并对设置粘滞阻尼器的大悬挑网架结构减震体系设计方法进行比较,最终确定了以快速非线性分析方法(FNA法)做为本文的分析方法。本文以某会展中心两邻边大悬挑屋盖网架结构模型作为分析对象,首先运用应用广泛的有限元分析软件SAP2000建立分析模型,并进行在无控状态下的模态分析;接着应用快速非线性分析法(FNA法),导入三组不同的地震波,对设置粘滞阻尼器的网架结构进行抗震性能进行分析,通过五中不同的阻尼器布置方案进行择优比较,得出一个耗能减震效果最优的布置方案;在此基础上,改变影响耗能减震效果的若干阻尼器参数对比进行择优选择。最终得出在大悬挑网架结构中设置粘滞阻尼器有效性的结论,并为今后更深入的研究提供有效的经验和数据。
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