本文選題：消能減震 + 減震控制�。� 參考：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著土木工程的發(fā)展,人類關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抵抗地震作用的思想不斷更新,目前已經(jīng)從單純的結(jié)構(gòu)抗震轉(zhuǎn)變到結(jié)構(gòu)抗震與減震控制相結(jié)合的抗震設(shè)計思路上來了。工程實踐證明,當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動減震控制時,添加阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)具有很好的抗震性能。目前,無論消能減震理論分析,還是結(jié)構(gòu)減震控制研究的還不夠充分,本課題基于能量平衡抗震理論,開展鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)的消能減震理論分析及其減震控制研究。本文基于能量平衡原理,以一個十二層框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為研究對象,在選定的阻尼器類型和不同地震波的基礎(chǔ)之上,運用有限元軟件PERFORM-3D對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震能量彈塑性分析,從地震能量概念出發(fā)開展了建筑結(jié)構(gòu)消能減震原理及其減震控制方法研究。首先,基于能量平衡原理研究了消能減震結(jié)構(gòu)在不同地震輸入情況下的地震總輸入能、地震滯回耗能、結(jié)構(gòu)阻尼耗能和阻尼器耗能規(guī)律,并對阻尼器隔層布置以及存在薄弱層的消能減震框架結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了能量對比分析,相應(yīng)的地震能量參數(shù)均能明確地表征該結(jié)構(gòu)的消能減震效果。在此基礎(chǔ)之上,根據(jù)工程經(jīng)驗以及不同抗震思想提出了五種減震控制方案,即頂層順序控制、底層順序控制、經(jīng)驗順序控制、層間位移控制和滯回耗能控制等,并基于不同的地震波對五種減震控制方案分別進(jìn)行了地震輸入能、結(jié)構(gòu)耗能以及阻尼器耗能的計算和對比分析。結(jié)果表明,頂層順序控制減震效果相對不夠明顯;底層順序控制、經(jīng)驗順序控制與層間位移控制,隨著控制步數(shù)增加結(jié)構(gòu)震動指標(biāo)明顯降低,其中層間位移控制法要略優(yōu)于其他兩種;滯回耗能控制法,對于結(jié)構(gòu)消能減震效果顯著,在所選的不同地震波作用下各項減震指標(biāo)均優(yōu)于其他控制方法,且在減震耗能指標(biāo)的表征上和減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論用于減震控制分析,與現(xiàn)有方法相比較更為科學(xué)合理,可為實際工程提供參考。
[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.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU973.31

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本文編號：1849370