采用调谐惯容阻尼器的基础隔震结构的抗震性能研究

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隔震技术是一种应用广泛的地震控制手段,通过减小隔震层刚度,可以有效降低上部结构的地震响应。理想状态下,上部结构在地震过程中近似表现为刚体,地震引起的位移主要集中在隔震层,因此隔震层的位移会非常大。为了减小集中在隔震层的过大位移,本文主要研究两种不同形式的调谐惯容阻尼器装置参数优化问题及降低隔震结构响应的效果,论文主要工作如下:(1)分析惯容器装置的质量放大原理,以两种不同形式的调谐惯容阻尼器装置为研究对象,分别建立其力学模型。研究简谐位移激励下调谐惯容阻尼器装置的等效弹性力和等效阻尼力,并通过频域分析验证其减振的有效性。(2)通过对传统遗传算法改进,增强了遗传算法的全局搜索能力,避免了传统遗传算法的早熟缺陷,提高了收敛效率和计算精度,并通过一个附加TMD装置的单自由度结构验证了混合遗传算法的有效性。(3)基于一个两自由度的隔震结构简化模型,附加调谐惯容阻尼器装置后,使用混合遗传算法搜索控制装置的最优参数,并分析隔震系统中其它参数对控制装置最优参数的影响,同时与无附加控制装置隔震结构的地震响应进行对比。(4)以某八层框架隔震结构为研究对象,隔震层的刚度采用非线性本构。对隔震结构的地震响应进行分析,并以真实地震波作为激励进行验证。比较不同隔震支座屈服刚度比对调谐惯容阻尼器最优参数的影响,并对比两种调谐惯容阻尼器装置吸收地震输入能量的性能。
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