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含减振子结构的巨型框架结构充分利用巨型框架结构由主、次结构共同组成的特点,在部分次框架(子结构)底层柱底和相连的主框架(主结构)梁之间设置隔震支座,子结构梁与相连的主结构柱之间设置耗能阻尼器,使整个子结构连同隔震支座和耗能阻尼器一起形成一个具有超大质量块的调谐质量阻尼器(TMD),可产生显著的减震效果。目前针对这一结构体系减震效果和优化研究还不够深入,且对其减震优化并没有形成较成熟的设计方法。本文依托国家自然科学基金项目(“超高层巨型框架减震结构体系地震能量分析和抗倒塌能力研究”、“含减振子结构的巨型框架结构抗震性能及功能可恢复研究”),通过利用简化模型和精细有限元模型相结合的方式,分析了减振子结构数目、减振子结构布置方式、主、子结构频率比、隔震支座阻尼系数对含减振子结构的巨型框架结构减震性能的影响,对于其在地震荷载下的减震优化设计方法进行了研究。主要研究成果如下:(1)为了对含减振子结构的巨型框架的减震性能进行初步的研究与优化,针对典型巨型框架结构,建立了合理的简化模型并分析了上述子结构参数对整体结构减震性能的影响。结果表明:对于单减振子结构巨型框架,当主、子结构频率比位于0.6~1.2之间时,结构均有一定的减震效果,且当频率比为0.96时,减震效果最好;对于多减振子结构的巨型框架,其减震效果要优于单减振子结构的巨型框架,且其减震效果对频率比的敏感程度较小。(2)为了对在多遇地震的弹性情况下,适合于工程实际的单减振子结构的巨型框架的减震性能进行进一步的研究,基于有限元软件ABAQUS建立和验证精细化的巨型框架有限元模型,并在模型验证的基础上分析了主、子结构频率比、隔震支座阻尼系数对单减振子结构的巨型框架减震性能的影响,得出最优参数。分析表明:在弹性情况下,单减振子结构巨型框架减震效果主要与地震动持时有关,地震动持时越长,单减振子结构的减震效果越明显。(3)通过对比精细有限元模型和简化模型分析所得结果可知,两者分析结果有较高的吻合度,验证了简化模型的适用性和利用简化模型进行结构减震性能初步优化的合理性。(4)为了研究弹性分析中所得单减振子结构的巨型框架最优参数在考虑弹塑性状态的罕遇地震情况下的减震效果,基于接口程序开发了适合ABAQUS软件中纤维梁单元的混凝土本构关系模型,并利用该本构模型建立和验证了巨型框架弹塑性有限元模型。在模型验证的基础上,分析了结构罕遇地震的弹塑性情况下减震效果并与弹性分析所得结果进行比较。结果表明,在弹塑性状态下,由于结构发生损伤,单减振子结构巨型框架减震效果有所减弱。(5)上述所建立的“简化模型初步分析→有限元模型弹性分析→有限元模型弹塑性分析”方法可以为含减振子结构的巨型框架减震性能的优化设计提供借鉴。