耗能支撑钢筋混凝土框架弹塑性时程分析

来源 :第十二届全国结构工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wukuiyuxing
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本文以某大型火电厂纵向框架为工程背景,通过对一榀普通钢筋混凝土框架、一榀钢支撑框架和一榀耗能支撑框架的弹塑性时程分析,研究了此三种情况结构在8度罕遇地震的作用下抗震性能、破损机制以及自身的动力特性,揭示了耗能支撑框架良好的抗震性能,所得结果可为该类结构型式的工程设计提供参考依据.
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随着测试技术和信号处理技术的飞速发展,实测的结构振动数据的精度越来越高,依据准确的试验模态数据,对结构的动力计算模型进行行之有效的修正是结构抗震计算的一个重要内容.本文依据用于复模态结构修正的阻尼模型和阻尼误差模型,结合复振型正交条件给出了修正模型及计算方法,把结构抗震动力模型修正拓展到了复模态领域.笔者将这一方法应用于实际高层建筑计算,结果显示该方法收敛性好,精度较高,抗噪性强.
用拟板法将网架简化为平板,在给出表层应变与中面位移的非线性关系条件下,由薄板的非线性动力学理论,建立了在直角坐标系中三向网架的非线性动力学方程,又将此方程转化为极坐标系轴对称非线性动力学方程,用Galerkin法得到一个三次非线性振动方程,用Floquet指数研究了三向网架的分岔行为.
本文就一设计实例,详细叙述了隔震设计的方法,并对该结构进行了中震水平下的动力时程分析,与传统抗震结构做了全面的比较,阐述了其优越性.结果表明:在地震区,隔震结构与传统抗震结构相比,具有很大的优越性.
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首先,在简述已有隔震体系抗震设计方法的基础上,分析了滞变—摩擦隔震体系各种因素对基底剪力的影响;然后,通过大量仿真分析,采用多项式回归的方法提出了与规范秭接的水平地震作用的计算公式;最后,提出了梯队式变刚度滞变—摩擦隔震体系的抗震设计方法,并通过工程实例验证了方法的有效性.
本文介绍了通过振型分解方法,利用主空间中的位移和速度作为状态变量建立运动系统状态方程的办法,并利用MATLAB控制工具箱中的函数进行结构谐波分析.文中分析了该方法的优缺点,并给出了在存在相位差动荷载作用下结构谐波响应的计算方法.实例表明,该方法可以非常方便地建立运动系统的状态方程,并可控制求解规模.
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ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件.本文应用ANSYS软件功能强大的APDL语言对其进行了二次开发,编写了能够用于计算结构动力响应分析的命令流.针对一个具体工程实例,以减振方案研究为目的,对1:20建筑结构模型进行动力特性分析以及附加阻尼设计,分析得出了实验模型钢架动力响应同附加阻尼值之间的关系,找到钢架最优附加阻尼值,为具体工程减振设计提供了设计依据.
通过对某混凝土架空加层结构系统在原结构和新增结构之间加阻尼器进行被动控制,探讨对结构在加层部分与原结构之间增加阻尼器的前后在三条地震波的作用下分别进行了弹性动力时程计算,对计算结果做了对比分析,结果表明在此种结构适当部位加设阻尼器可明显减小地震作用或风荷载产生的结构动力响应.