巨型框架设置隔震系统效果分析

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巨型框架结构采用主框架与次框架结构分离的方案。在地震作用下,巨型框架承受着巨大的水平地震作用,故提出巨型框架设置隔震系统结构体系。采用在主框架与次框架之间设置摩擦滑移隔震装置的方法,将巨型框架结构体系分解为主框架和次框架隔震结构体系。因此,影响巨型框架隔震系统隔震效果的控制因素有三个:侧向刚度EI、滑道半径r和滑道摩擦系数μ。以一个21层巨型框架结构为例,通过计算研究其在地震作用下的运动状态,并分析巨型框架设置隔震系统是否有隔震效果。通过拉格朗日(Lagrange)方程推导出巨型框架设置隔震系统和未设置隔震系统的运动方程,依据龙格-库塔(Runge-Kutta)法、以MATLAB软件为平台求解结构在地震作用下的运动状态。通过比较计算两种情况下的地震动力响应,得出巨型框架设置隔震系统控制因素的最优组合。通过分析,得出以下结论:设置隔震系统后,能显著减少巨型框架结构体系的地震动力反应。其中,楼层位移沿结构高度分布趋于均匀,层间位移、楼层速度和楼层加速度均有显著的降低。当摩擦摆(FPS)支座滑道半径为2.5-3m、滑道摩擦系数为0.05时,隔震效果较好。当巨型框架结构截面抗弯刚度较大时,横向位移较小但内力较大。当摩擦系数大于0.05时,巨型框架结构剪力值基本保持稳定不变。
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