黏滞阻尼器控制偏心结构扭转耦联振动效果分析

为了有效控制地震作用下偏心结构扭转耦联振动所引起的灾变问题,在理论分析和数值计算的基础上,建立了地震作用下偏心结构的扭转耦联运动方程,通过研究黏滞阻尼器对偏心结构扭转耦联振动的控制效果,对比分析4种黏滞阻尼器常用布置方案下偏心结构的地震响应,量化了黏滞阻尼器和钢支撑共同保护作用下对偏心结构减震效果的影响。研究结果表明:设置有黏滞阻尼器的偏心结构,在双向地震作用下偏心结构最大层位移和层间位移角均得到有效的控制;在多遇地震作用下黏滞阻尼器人字型布置方式对控制偏心结构扭转效果明显,罕遇地震作用下不同布置方式的控制效果相差不大,其结果可为地震作用下类似的偏心结构扭转效应的振动控制提供借鉴参考。     

单层偏心结构平扭耦合地震反应分析

结构的偏心距对结构的抗震性能有较大的影响,对刚度偏心结构和质量偏心结构的地震响应作了详细深入的分析。建立了单层偏心结构在地震作用下的平扭耦联运动方程,并采用Rayleigh阻尼,应用时程分析法,对结构进行线弹性分析,解出在不同偏心率时结构模型的动力特性和地震反应,最后得出一些有用的结论,可为结构地震扭转效应的工程计算和设计提供参考。     

单层偏心结构平扭耦合地震反应分析

对刚度偏心结构和质量偏心结构的地震响应作了详细深入的分析。建立了单层偏心结构在地震作用下的平扭耦联运动方程,并采用Rayleigh阻尼,应用时程分析法,对结构进行线弹性分析,解出在不同偏心率时结构模型的动力特性和地震反应,最后得出一些有用的结论,可为结构地震扭转效应的工程计算和设计提供参考。     

土与一般刚度偏心结构地震动力相互作用的研究

采用极坐标表示楼层任意刚度偏心位置,能更加详细地分析结构各层刚度中心在任意位置的偏心对结构平移-扭转耦合地震响应的影响,另外考虑实际边界条件,即并入土与结构相互作用（SSI）以达到结构整体性能,因而提出了分析土与一般刚度偏心结构地震动力相互作用的基本框架.首先,采用极坐标建立双向地震作用下两层一般刚度偏心结构（GSES）的动力方程（6个自由度）;接着,使用5个自由度土阻抗函数来表征土与一般刚度偏心结构相互作用;最后,建立土与一般刚度偏心结构相互作用（SGSESI）的动力方程,使用SGSESI系统的标准化均方根位移和加速度来分析其地震动力相互作用.通过设置不同的刚度偏心位置,数值研究了在双向地震作用下,考虑SSI的同轴、非同轴刚度偏心对结构平-扭耦合地震响应的影响.     

多层框架隔震结构的地震扭转反应分析

本文分析了多层框架基础隔震结构单轴偏心的地震扭转反应 ,建立了地震作用下多层框架隔震结构扭转反应的运动方程 ,在隔震和非隔震情况下 ,计算了结构模型不同偏心的地震反应。结果表明 ,对存在扭转变形的结构来说 ,采用基础隔震可明显减少结构的扭转反应     

偏心结构消能减震技术的分析研究

由于偏心结构质量中心与刚度中心不重合,在地震作用下会产生扭转振动,对结构整体抗震性能十分不利。工程设计通常在远离刚度中心的抗侧结构中,采取设置支撑等增加刚度的措施,减小结构的偏心程度。本文采用消能减震技术,在偏心响应较大的抗侧结构中设置消能减震阻尼器,来减小偏心结构的扭转地震响应。论文通过弹塑性时程分析方法,研究了偏心结构、设置普通支撑、设置速度型阻尼器和位移型阻尼器四种结构方案在常遇、设防和罕遇地震作用下的扭转响应,研究了消能减震技术对偏心结构的减震控制效果。分析结果表明,消能减震技术可以有效控制偏心结构的扭转响应,在大震条件下较好的控制主体结构构件的受力。最后本文针对王府井大厦偏心结构工程进行了阻尼消能减震结构的设计。     

影响单层偏心结构地震反应的参数分析

通过单层偏心结构运动方程的解析过程,确立了影响结构弹性反应的主要结构参数,并采用Matlab模拟各参数对结构地震作用效应的影响规律。分析了强度偏心距对偏心结构非弹性地震反应的影响规律,提出在实际结构设计中可以通过提高柔性边抗侧力构件的屈服强度来降低非弹性扭转破坏的影响,为偏心结构的抗震设计提供了有价值的参考依据。     

偶然偏心和双向地震作用的正确选用

对结构设计中偶然偏心和双向地震参数如何选取等内容进行了分析,从偶然偏心和双向地震对结构的不利影响方面进行了论述,提出了以上两个参数正确选取的方法,以使人们对地震主要参数有更深入的了解。     

近场地震作用下钢筋混凝土框架加固前后抗震性能分析

围绕偏心钢筋混凝土框架的加固设计和抗震性能开展研究。首先,介绍了某公司多层生产车间的结构特点,并综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴FRP等方法进行了结构抗震加固设计,验算了构件截面;随后,建立了结构三维有限元模型,开展了动力特性和弹性时程分析,探讨结构的偏心不规则情况;最后,进行了结构在远场和近场地震作用下的动力弹塑性分析,对比分析了综合加固方案对结构抗震性能的改善和远、近场地震对多层偏心钢筋混凝土框架抗震性能的影响。研究结果表明:该结构近场地震工况下的响应大于远场地震工况,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震工况可达远场地震工况的3.8倍;所设计的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少75.9%。     

偶然偏心引起的结构地震扭转效应研究

本文对均匀对称结构进行了偶然偏心下的静力和动力分析，得到偶然偏心对结构地震反应的影响规律。偶然偏心会增大结构地震反应，而增大效应与结构平面形状b/r和扭转刚度的相对大小Ω有密切关系。规范定义的边榀增大系数，对比动力和静力分析的结果，有可能低估结构的实际反应。边榀增大系数计算方法。对此，本文从静动力分析的包络线出发，提出了考虑偶然偏心的边榀增大系数计算方法。     

高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

框排架结构变形能力的试验研究及理论分析

针对工业厂房中框排架结构偏心、不规则的特点,以某火力发电厂主厂房为原型,建立整体结构的空间计算模型,分别进行模态分析和水平双向地震作用下的弹塑性时程分析,结合前期拟动力和伪静力试验研究,重点研究了该类结构的动力特性及整体的变形能力。研究结果表明:结构纵、横向刚度相差较大,扭转效应明显,且薄弱部位较多,在设计中应予以重视。     

单层偏心结构在水平地震动作用下的弹塑性分析

通过单层质量偏心体系钢筋混凝土框架结构,运用ANSYS软件,建立钢筋混凝土有限元空间实体整体式模型结构,输入罕遇地震波进行弹塑性时程分析。研究在单向水平地震作用下结构弹塑性侧扭耦合反应与混凝土结构从弹性、开裂、屈服直至结构的全部反应。     

结构耦联周期比影响因素分析

分析了我国规范对于评判和控制偏心结构在地震作用下的扭转效应提出的计算指标,结合对某结构模型的SATWE计算,分析了偏心率、单双向偏心以及扭转刚度对耦联周期比的影响,以使耦联周期比满足规范要求。     

边坡在地震作用下的加卸载响应规律研究

将作用在边坡上的地震力视为对边坡的加卸载，应用动力有限单元法和加卸载响应比理论开展边坡的全时程动力分析，建立了地震边坡加卸载响应模型，以边坡位移、位移速度、位移加速度为响应参数讨论了地震过程中边坡加卸载响应比的变化，提出了以加卸载响应比判断地震边坡稳定性的新思路，研究结论可推广应用于所有具有周期荷载特征的边坡动力稳定性分析。     

型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验研究

采用基于位移控制的多点地震记录输入的拟动力试验方法,进行了一榀1/4比例的两跨3层型钢高强高性能混凝土框架拟动力试验。研究了地震作用下该结构的动力反应、层间位移和楼层耗能的分布方式、结构破坏机理及裂缝形态,测试了结构在不同阶段的频率与阻尼比。试验结果显示型钢高强高性能混凝土框架具有良好的耗能能力和变形能力,框架实现了较为理想的梁铰屈服机制,楼层变形呈倒三角形分布,结构阻尼比略低于普通型钢混凝土框架结构的阻尼比。最后,基于考虑损伤退化的型钢高强高性能混凝土框架滞回模型对试验模型进行了弹塑性时程分析,并分析了计算与试验结果产生差异的原因。     

偏心框剪结构地震作用下弹塑性扭转反应分析

为考察实际偏心框剪结构在地震作用下的扭转反应规律,按规范设计一组具有不同偏心率的实际框剪三维偏心结构算例,采用精细有限元模型进行不同地震水准下的多波非线性动力时程分析,对比其层间位移角、扭转角、塑性铰分布、延性系数等弹塑性地震反应。结果表明,位移比控制在高规要求的1.4限值内时,位移反应可满足规范的性能要求;刚性边构件的延性需求比柔性边大2倍～3倍;刚性地基假定下框剪结构的刚性边剪力墙构件底部在人工波大震输入时延性需求过大,应引起重视。     

动力参数对核筒悬挂隔震结构减震效果影响

基于理论分析和有限元数值计算,研究了不同的动力参数对核筒悬挂隔震结构减震效果的影响。建立了悬挂结构减震系数的计算方法,分别研究了地震作用下悬挂结构的位移减震系数、绝对加速度减震系数的变化规律,量化了质量比和频率比对悬挂结构减震效果的影响。研究表明:设置有隔震支座的悬挂隔震结构,地震作用下其相对位移和绝对加速度响应的减震耗能明显强于传统的悬挂结构;必须保证质量比和频率比在一定的取值范围内,才能避免悬挂结构产生共振效应,获得比较理想的减震效果。