当前位置:主页 > 科技论文 > 建筑工程论文 >

基于能量原理的消能减震高层结构减震控制研究

发布时间:2018-05-05 21:30

  本文选题:消能减震 + 减震控制 ; 参考:《沈阳工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着土木工程的发展,人类关于建筑结构抵抗地震作用的思想不断更新,目前已经从单纯的结构抗震转变到结构抗震与减震控制相结合的抗震设计思路上来了。工程实践证明,当结构进行被动减震控制时,添加阻尼器的消能减震结构具有很好的抗震性能。目前,无论消能减震理论分析,还是结构减震控制研究的还不够充分,本课题基于能量平衡抗震理论,开展钢筋混凝土高层结构的消能减震理论分析及其减震控制研究。本文基于能量平衡原理,以一个十二层框架钢筋混凝土结构为研究对象,在选定的阻尼器类型和不同地震波的基础之上,运用有限元软件PERFORM-3D对该结构进行了抗震能量弹塑性分析,从地震能量概念出发开展了建筑结构消能减震原理及其减震控制方法研究。首先,基于能量平衡原理研究了消能减震结构在不同地震输入情况下的地震总输入能、地震滞回耗能、结构阻尼耗能和阻尼器耗能规律,并对阻尼器隔层布置以及存在薄弱层的消能减震框架结构分别进行了能量对比分析,相应的地震能量参数均能明确地表征该结构的消能减震效果。在此基础之上,根据工程经验以及不同抗震思想提出了五种减震控制方案,即顶层顺序控制、底层顺序控制、经验顺序控制、层间位移控制和滞回耗能控制等,并基于不同的地震波对五种减震控制方案分别进行了地震输入能、结构耗能以及阻尼器耗能的计算和对比分析。结果表明,顶层顺序控制减震效果相对不够明显;底层顺序控制、经验顺序控制与层间位移控制,随着控制步数增加结构震动指标明显降低,其中层间位移控制法要略优于其他两种;滞回耗能控制法,对于结构消能减震效果显著,在所选的不同地震波作用下各项减震指标均优于其他控制方法,且在减震耗能指标的表征上和减震阻尼器的布置方法上更具有一般性和普遍性。研究表明,基于能量平衡原理的理论用于减震控制分析,与现有方法相比较更为科学合理,可为实际工程提供参考。
[Abstract]:With the development of civil engineering, the idea of anti-earthquake action of building structure has been updated constantly. At present, the idea of aseismic design has been changed from simple structure aseismic design to the combination of structural aseismic and seismic control. The engineering practice shows that the energy dissipation structure with dampers has good seismic performance when the structure is controlled by passive vibration absorption. At present, neither the theoretical analysis of energy dissipation nor the study of structural control is sufficient. Based on the energy balance seismic theory, the theoretical analysis of energy dissipation and seismic control of reinforced concrete high-rise structures is carried out in this paper. Based on the principle of energy balance, this paper takes a 12-story frame reinforced concrete structure as the research object, based on the selected damper type and different seismic waves. The seismic energy elastic-plastic analysis of the structure is carried out by using the finite element software PERFORM-3D. Based on the concept of seismic energy, the principle of energy dissipation of building structure and its control method are studied. Firstly, based on the principle of energy balance, the total input energy, the hysteretic energy dissipation, the damping energy dissipation and the damper energy dissipation of the energy dissipation structure under different earthquake input conditions are studied. The energy analysis of the energy dissipation frame structure with weak layer and the spacer layout of the damper is carried out respectively. The corresponding seismic energy parameters can clearly characterize the energy dissipation effect of the structure. On this basis, according to the engineering experience and different anti-seismic ideas, five kinds of seismic control schemes are put forward, that is, top floor sequence control, bottom layer sequence control, empirical sequence control, floor displacement control and hysteretic energy dissipation control, etc. On the basis of different seismic waves, the calculation and comparative analysis of seismic input energy, structural energy dissipation and damper energy dissipation are carried out for five kinds of shock absorption control schemes. The results show that the effect of sequential control on the top floor is not obvious enough, and the vibration index of the structure decreases obviously with the increase of the control step, the sequence control of the bottom layer, the control of the empirical sequence and the control of the displacement between the layers. Among them, the interstory displacement control method is slightly superior to the other two methods, and the hysteretic energy dissipation control method has a remarkable effect on the energy dissipation and seismic absorption of the structure, and each damping index is superior to other control methods under the action of different seismic waves. Moreover, it is more general and universal in the characterization of the energy dissipation index and the arrangement method of the damper. The results show that the theory based on the energy balance principle is more scientific and reasonable than the existing methods, and can be used as a reference for practical engineering.
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU973.31

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;《建筑消能减震技术规程》编制组成立[J];工程抗震与加固改造;2007年05期

2 杨淑红;;消能减震原理与技术探析[J];内蒙古科技与经济;2013年05期

3 李芳,陈平;结构消能减震技术的研究与应用[J];陕西水力发电;1998年02期

4 林新阳,周福霖;消能减震的基本原理和实际应用[J];世界地震工程;2002年03期

5 张建业;消能减震技术[J];中外建筑;2005年04期

6 张文芳,靳金平,崔路苗;工程结构消能减震控制的研究与应用[J];工程抗震与加固改造;2005年S1期

7 王曙光,刘伟庆;宿迁市教育大厦消能减震设计研究[J];防灾减灾工程学报;2005年01期

8 严东方;;浅谈消能减震结构[J];科技情报开发与经济;2006年08期

9 刘中强;靳金平;;消能减震结构的应用研究[J];铁道建筑;2006年10期

10 韩雪;史有涛;薛彦涛;;消能减震技术在大型体育场馆中应用的研究[J];工程抗震与加固改造;2006年06期

相关会议论文 前10条

1 金勇;;浅谈消能减震技术及其工程应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年

2 张建宇;王曙光;;消能减震钢筋砼框架结构的设计方法研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年

3 张文芳;靳金平;崔路苗;;工程结构消能减震控制的研究与应用[A];第二届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2005年

4 程选生;贾传胜;杜修力;;消能减震技术在结构抗震加固改造中的应用[A];第六届全国防震减灾工程学术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2012年

5 臧登科;贺丽丽;颜志淼;;浅谈消能减震技术在工程中的应用[A];第四届全国建筑结构技术交流会论文集(下)[C];2013年

6 韩家军;佟建国;;消能减震加固技术在中小学校舍安全工程中应用的优越性[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年

7 阎兴华;;复合摩擦消能减震结构分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年

8 赵光伟;裴星洙;李鹏;刘正伟;;消能减震结构的损伤集中分布研究[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2006年

9 蔡文章;陈清祥;潘琪;;探讨消能减震技术于加层结构的抗震加固设计[A];第六届全国防震减灾工程学术研讨会暨第二届海峡两岸地震工程青年学者研讨会论文集(Ⅱ)[C];2012年

10 苏冠兴;李世宏;;中小学教学楼消能减震设计与分析[A];第四届全国建筑结构技术交流会论文集(下)[C];2013年

相关重要报纸文章 前2条

1 记者 陈飞燕;我省首个减震加固技术研发中心揭牌[N];四川日报;2011年

2 本报记者 严斌;加个支撑 受损大楼变8度设防[N];成都日报;2008年

相关博士学位论文 前1条

1 翁大根;消能减震结构理论分析与试验验证及工程应用[D];同济大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 王彪;平面不规则结构的抗震性能及消能减震分析[D];安徽建筑大学;2015年

2 崔芳芮;钢筋混凝土斜撑框架结构消能减震性能研究[D];华北理工大学;2015年

3 康谨之;高层建筑消能减震结构抗超大震性能分析与设计[D];大连理工大学;2015年

4 秦志勇;消能减震结构附加阻尼比对比计算方法研究[D];新疆大学;2015年

5 罗莹;基于能量平衡的消能减震结构地震反应分析[D];沈阳工业大学;2016年

6 宋前恩;钢筋混凝土消能减震框架结构抗地震倒塌易损性分析[D];东南大学;2015年

7 冯立力;基于自复位耗能支撑的结构减震控制研究[D];北京交通大学;2016年

8 李子莹;消能减震框架结构的抗震性能分析[D];安徽工程大学;2016年

9 刘萌;消能减震结构设计导则制定[D];昆明理工大学;2016年

10 曹均龙;消能减震结构设计方法的实用化改进研究[D];昆明理工大学;2016年



本文编号:1849370

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/1849370.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户82a8d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com