设有粘弹性阻尼器的高层偏心支撑钢框架结构的抗震性能研究

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工程结构振动控制是目前工程抗震技术中的热点问题之一,本文探讨的粘弹性阻尼器及其在高层建筑结构控制中的应用,属于消能减震技术的应用研究。采用粘弹性材料制成的粘弹性阻尼器是一种典型的被动控制装置,它通过增加结构的阻尼、耗散结构的振动能量来达到减小结构地震响应的目的。由于其装置简单、材料经济,在实际结构振动控制中具有广泛的应用前景。本文分析了偏心支撑框架结构的优缺点后,提出了在偏心支撑框架结构的支撑上串联一粘弹性耗能器的设想(本文称之为消能偏心支撑框架结构),使其起到“双保险”的作用。而这种结构能否达到我们设想的功效则有待于验证,因此,本文构造了三组算例,对比了偏心支撑框架结构与消能偏心支撑框架结构在罕遇地震下结构内力、位移与层位移的变化,从一个侧面来反映消能偏心支撑框架结构具有更好的抗震性能。通过非线性时程分析发现:消能偏心支撑框架结构的位移、层位移以及结构的内力都有不同幅度的减少。本文最后还阐述了粘弹性阻尼器用于结构抗震控制的设计方法,根据粘弹性阻尼器的耗能原理及抗震规范方法提出了粘弹性阻尼器位置优化实用方法。
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