附加粘彈性阻尼器平面不對(duì)稱結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國家建設(shè)力度的不斷加大,建筑高度不斷增加,建筑形式也越來越復(fù)雜,不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心不重合,在地震作用下結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生較大的扭矩變形,加速建筑物的破壞甚至倒塌。近些年來隨著結(jié)構(gòu)控制理論的進(jìn)步與發(fā)展,消能減震體系大量的運(yùn)用在工程實(shí)踐中,而把消能減震體系的設(shè)計(jì)與基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來的研究也逐漸成了大家關(guān)注的課題,目前國內(nèi)關(guān)于消能結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法的研究逐步開展起來,但是多部分是針對(duì)平面對(duì)稱結(jié)構(gòu),而

2、對(duì)平面不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少,研究者僅通過試驗(yàn)或算例驗(yàn)證消能裝置能有效減少結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反應(yīng),但相關(guān)理論方面研究較少。本文針對(duì)平面不對(duì)稱消能減震結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法中存在的問題,主要開展以下研究工作:
　　(1)平面不對(duì)稱消能結(jié)構(gòu)的推覆分析考慮到平面不對(duì)稱結(jié)構(gòu)存在扭轉(zhuǎn)振型及高階振型的影響,并且平面不對(duì)稱結(jié)構(gòu)在地震作用下的平動(dòng)扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)反應(yīng)較為復(fù)雜,因此在 Chopra模態(tài)推覆分析理論的基礎(chǔ)上,在推覆分析中考慮扭轉(zhuǎn)及高階振型以及阻尼器附加

3、剛度的影響,提出兩“模態(tài)”推覆分析方法,即采用基本模態(tài)和殘余模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩“模態(tài)”推覆分析,分別得到推覆曲線。其中基本模態(tài)由第一平動(dòng)模態(tài)和第一扭轉(zhuǎn)模態(tài)轉(zhuǎn)化而來,殘余模態(tài)由第一平動(dòng)模態(tài)轉(zhuǎn)化而來。
　　(2)消能結(jié)構(gòu)中阻尼器附加阻尼比的計(jì)算方法考慮到結(jié)構(gòu)屈服前后周期的變化,分別計(jì)算粘彈性阻尼器在結(jié)構(gòu)處于彈性及彈塑性階段時(shí)提供的附加阻尼比,并推廣到平面不對(duì)稱結(jié)構(gòu)中。針對(duì)基本振型和殘余振型的定義,假定結(jié)構(gòu)安裝阻尼器以及屈服前后振型形狀不

4、變,計(jì)算粘彈性阻尼器對(duì)應(yīng)于基本模態(tài)和殘余模態(tài)的附加阻尼比。
　　(3)平面不對(duì)稱消能結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法在 Chopra模態(tài)推覆分析理論的基礎(chǔ)上,把能力譜法運(yùn)用到消能結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估中,首先確定性能目標(biāo),結(jié)合兩“模態(tài)”推覆分析以及能力譜法對(duì)原結(jié)構(gòu)評(píng)估其抗震性能,若不滿足性能目標(biāo)則附加消能裝置,再對(duì)消能結(jié)構(gòu)運(yùn)用同樣的方法評(píng)估其抗震性能,看其是否滿足性能目標(biāo)。最后與非線性動(dòng)力分析結(jié)果相比較,檢驗(yàn)提出的平面不對(duì)稱消能結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估方法