随着我国经济和社会的快速发展,城市人口密度的增加,超高层建筑将会得到越来越广泛的应用,因此有必要对超高层建筑的合理结构形式和动力响应计算方法进行系统研究。 巨型-子控制结构体系是一种新型的超高层建筑结构形式,它是随着结构工程的发展和控制理论研究的深入,综合利用巨型框架特有的二级结构形式和结构控制的基本思想而提出的。 本文从理论推导、数值分析、参数优化等方面对巨型-子控制结构进行了深入研究,并对结构形式进行了改进,提出了改进巨型-子控制结构体系。 本文采用了更接近实际的力学模型,主结构采用弯曲刚度,子结构采用剪切刚度,利用非平稳随机振动复模态理论,推导了巨型-子控制结构的动力响应表达式,并以日本东京市政一号楼为基本模型,讨论了巨型-子控制结构的主要参数(刚度、阻尼和耗能阻尼器)对控振效果的影响,结果表明:与普通巨型框架结构相比,巨型-子控制结构通过合理选择子结构刚度,可以较好的控制主结构和子结构在非平稳随机地震作用下的位移和加速度响应,从而提高了结构安全性。为了改进巨型梁的大跨度特性,于次框架的顶部与巨梁之间设置部分柱,从而形成一种改进的巨型-子控制结构体系,通过数值计算,改进结构和原巨型-子控制结构一样都可以较好的控制主结构和子结构的位移和加速度响应,而且改进结构缩小了结构在不同子结构刚度下的最大地震响应的范围,所以改进结构进一步提高了结构安全性,又降低了实现的难度,从而证明了本文提出的巨型-子控制结构是一种理想的超高层建筑结构形式,其将具有广阔的发展前景。