【摘 要】
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地震一直严重威胁着人类的生存与发展,随着科学技术以及人民生活水平的提高,预防与抵御地震的能力也在不断地提高,消能减震技术高效、安全、可靠、经济,国内外许多工程抗震专家和学者均积极致力于此项技术的开发与应用。消能减震设计方法众多,其中基于位移的设计方法能够更好的考虑结构变形,应用较为广泛,但其仍有不足之处,主要体现在目标侧移曲线的选取、附加阻尼比的确定以及各层阻尼器参数的确定,以上三方面选择的不合理
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51878240）；
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地震一直严重威胁着人类的生存与发展,随着科学技术以及人民生活水平的提高,预防与抵御地震的能力也在不断地提高,消能减震技术高效、安全、可靠、经济,国内外许多工程抗震专家和学者均积极致力于此项技术的开发与应用。消能减震设计方法众多,其中基于位移的设计方法能够更好的考虑结构变形,应用较为广泛,但其仍有不足之处,主要体现在目标侧移曲线的选取、附加阻尼比的确定以及各层阻尼器参数的确定,以上三方面选择的不合理将会导致过多的迭代计算、达不到预期减震效果或设计结果不经济。本文对以上三方面进行改进,主要研究内容和成果如下:（1）对粘滞阻尼器的力学模型、基本参数、等效线性阻尼系数进行简要介绍和推导;介绍了粘滞阻尼器减震结构常用地震反应分析方法。（2）考虑结构高阶振型的影响,提出基于振型分解反应谱法反算结构所需附加等效阻尼比的计算方法,并基于等效阻尼比求取减震结构各目标地震响应;基于能量原理,提出阻尼系数正比于层间位移（α+1）次方的分配方式,考虑现有的分配方式:阻尼力正比于层间剪力、阻尼系数沿楼层均匀分配、阻尼系数正比于层间剪力、阻尼系数正比于层间位移,结合应变能法求解附加阻尼比的公式,推导出不同分配方式下的分配比例系数表达式;以“中震不坏,大震可修”为设计目标,提出粘滞阻尼器减震结构简化设计方法,该方法设计目标明确、计算简便。（3）基于本文提出的简化设计方法,应用PKPM和ETABS软件对一12层规则框架及一6层竖向刚度不规则框架进行附加线性粘滞阻尼器的减震加固设计,分析结果表明有控结构的地震响应与目标值较为接近,各层阻尼器可一次性设计完毕;采用不同阻尼系数分配方式均可满足设计目标,其中,按阻尼系数正比于层间位移平方的分配方式所得总阻尼系数相对最小,为较经济分配方式。（4）采用遗传算法优化结构附加总阻尼系数,总阻尼系数按阻尼系数正比于层间位移平方的方式分配到各楼层,使得中震下楼层最大层间位移角小于允许值,同时满足经济性要求,建立了新的优化模型,对一12层框架结构进行优化设计,并通过对比分析证明了本文优化方法所得结果的经济性。
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