柔性吊点核心筒悬挂结构减震效果分析

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随着经济技术的快速发展,高层建筑越来越普遍,其数量之大,规模之大,是过去远远不可比拟的。高层的结构形式更加多样化,而在各种灾害面前也面临更高的风险,因此对高层建筑的安全性有着更高的要求。悬挂结构作为一种新型高层建筑结构体系日益受到建筑工程领域的关注。这种结构体系符合自然传递传力原理,能够充分利用高强材料的力学性能,已有研究表明,悬挂系统具有优良的抗震性能和良好的建筑功能适应性,是一种有着良好发展前景的高层建筑结构体系。但目前的研究工作大多数是关于刚性吊点或吊杆。若采用柔性吊点或吊杆,则可能会达到复合的减震效果,进一步减小地震动力反应,但目前相关研究很少。根据拉格朗日方程建立了包含3个悬挂体的21层的核心筒悬挂结构体系的运动方程,悬挂部位设置柔性吊点。采用Matlab语言编制了求解软件,计算其地震动力反应,根据计算结果分析悬挂结构的减震效果。计算结果表明:采用柔性吊点悬挂结构比刚性吊点悬挂结构能进一步减小地震动力反应。柔性吊点悬挂结构地震动力反应楼层层间位移及楼层加速度比采用刚性吊点悬挂结构明显减小,沿建筑高度分布更均匀。楼层阻尼器的阻尼系数和吊点弹簧刚度系数对柔性吊点体系的减震效果均有一定的影响,在给定的范围内,当这两个系数由小变大时,层间位移均出现先减小后增大的趋势,说明存在使减震效果达到最好的最优取值。结合数据分析可得阻尼系数值在500k N.s.m-1,弹簧刚度系数在2000k N.m-1时减震效果最佳。
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