阻尼墙结构和隔震结构的随机响应及可靠度

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:smoking8302
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本文紧密关注工程减振控制的研究和发展前沿,选择被动控制领域的新成员一粘滞阻尼墙(Viscous Damping Walls)作为研究的一个目标。粘滞阻尼墙是日本学者1986年提出的一种用于建筑结构的新型耗能减震构件。它通过钢板在装有高粘度液体钢槽中的平动产生的阻尼力来抵抗地震力。基础隔震同属被动控制的范畴,本文在同一个七层非控框架的平台上,分别施加隔震和阻尼墙措施,研究了隔震结构和阻尼墙结构的随机响应和动力可靠度。具体分下面几步工作: 以双过滤白噪声模拟地震地面加速度、Bouc—Wen模型描述结构层间滞变位移;将滞变体系随机等效线性化,以便采用虚拟激励法求解随机响应。建立各层最大层问位移响应和累计疲劳损伤指数的双参数功能状态方程来分析结构动力可靠度。在此分析过程基础上用Matlab编制滞变体系的随机响应及可靠度计算程序。 将隔震看作一个多质点串连体系,计算隔震结构的随机响应及动力可靠度。考虑到隔震参数对结构各子系统失效概率的不同影响,从动力可靠性的角度给出了隔震层参数模糊优化的范围。 提出框架—阻尼墙结构的设计方法,推导了框架-阻尼墙结构层间剪切模型的运动微分方程。对框架-阻尼墙结构进行随机响应分析,探讨了该结构的减振性能和动力可靠度。 最后对阻尼墙结构和隔震结构的减振效应、特性和适用范围作了比较。 通过分析算例结果得到如下结论:与非控结构的地震响应对比,隔震结构和粘滞阻尼墙结构都有着良好的减振效应。隔震结构主要适用于刚度较大,层数较低的建筑物;而粘滞阻尼墙则对长周期、高层结构的抗震、抗风有着更好的控制效果。阻尼墙结构对场地条件的变化不敏感,有更广泛的适用范围。
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