TVMD-平面不规则结构控震性能研究

发布时间：2020-03-31 06:45

【摘要】：现阶段,平面不规则结构逐渐普遍,可是其产生的扭转反应加速了结构的破坏,而影响了结构的安全性。于是为了减少扭转效应,传统抗震设计方法通过增加结构外围抗侧力构件的截面尺寸等措施来增加结构的抗扭刚度和抗侧刚度,但是这种设计方法在工程的经济性及建筑功能的实现性等方面难以满足相应的设计要求,尤其是对于高烈度区,且难以保证结构在罕遇地震下具有足够的安全性。本文利用结构振动控制技术,采用非承重结构控制装置或构件来减小主体承重结构的灾害响应,提高了结构抵御灾害作用的能力,使结构在灾害作用下少损失或不损坏且完全满足设计要求有了可能,是改善结构性态、增强结构安全性和功能性的重要技术手段之一。在结构振动控制技术中,被动阻尼器控震装置由于具有设计简单,施工方便,不需要外部能量输入,在工程中容易实现等特点,在实际工程中得到了较为广泛的应用。但是传统的被动阻尼器普遍存在自重较大,出力较小的不足,本文采用一种新型的被动阻尼器,调谐粘滞质量阻尼器TVMD(Tuned Viscous Mass Da mper),与传统阻尼器相比,其具有自重较轻,出力较大的优点。基于新型调谐粘滞质量阻尼器的工作机理,本文研究了TVMD-平面不规则结构的控震性能,主要研究内容有:1)利用反应谱,分析出阻尼器参数对于结构位移、加速度控制的影响。2)采用振型分解法对规则结构进行分解,利用MATLAB实现其时程结果对比,证明TVMD对于规则结构的控震性。同时利用SRSS响应组合,证明其规范中的响应组合设计方法也适用于施加TVMD阻尼器的结构。3)在双向波作用下,对拥有双向偏心的多层平面不规则结构进行分析。在对比X,Y,扭转三个方向下其产生的有控和无控的时程响应,证明TVMD对于多层平面不规则结构在多维地震下的控震效果以及TVMD在单项布置和双向布置对于扭转的影响。4)采用了一个工程实例-西安旺景国际广场,为框剪结构,总高度达99.4m。根据建筑物使用功能和设计要求,该项目地上面积的变化较为明显、建筑物空间质量分布不均匀,此结构不仅是平面不规则也是竖向不规则。对其进行模态分析,证明各个模态下TVMD的控震效果和模态影响程度,然后对比其各个模态下受控下和未受控下的自振频率和阻尼比,可以看出TVMD作用于结构抵御地震的自身所具有特性。在分析时程结果后,TVM D的应用于工程实际结构的水平和扭转的控震率达到61%以上,达到控震的目的。5)在实际应用中,本文利用遗传算法,在固定数量阻尼器条件下进行布置优化。其中本文先利用平面不规则三层模型通过穷举法和遗传算法计算结果进行对比,证明改进后的遗传算法能够满足固定条件达到最优化结果。最后应用于工程实例中的高层结构-西安旺景国际广场,来分析其最优的布置方案。
【图文】：

结构抗震设计,西安,小寨,地震作用

结构的建筑在世界上层出不穷，尤其是近些年来域中也被广泛的应用，让结构设计师针对现代。在不断出现复杂的建筑外形和给结构提出许的困难。现代不规则结构由于在地震作用下，可题，但是目前研究对复杂结构还不够成熟，让我下去达到其结构的设计要求，，从而研究一种合理西安熙地港图 1.2 西

1 绪论引言随着社会、经济的不断发展，人们生活、文化也不断提高，人们对建筑的需求和要来越高，以至于近些年房地产业更关注于文化、体育、综合体的投资建设，让现代美感和附加功能等要求不断提升，打破了传统建筑的形式，正如下图为西安如今现的综合体。复杂结构的建筑在世界上层出不穷，尤其是近些年来科学技术的发展，研成果在建筑领域中也被广泛的应用，让结构设计师针对现代建筑的多样化、复杂要去深入的研究。在不断出现复杂的建筑外形和给结构提出许多附加功能的条件下计阶段遇到了新的困难。现代不规则结构由于在地震作用下，可能直接导致结构的问题和稳定性问题，但是目前研究对复杂结构还不够成熟，让我们针对其如何在满特定要求的情况下去达到其结构的设计要求，从而研究一种合理的设计方法需要深。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU352.11

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