【摘要】：近些年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速平穩(wěn)發(fā)展,高層建筑如雨后春筍在全國(guó)各地涌現(xiàn),其趨勢(shì)朝著更大、更高和綜合性更好的方向發(fā)展。由于高層建筑是柔性結(jié)構(gòu),在強(qiáng)震作用下其層間位移與總體位移常超過(guò)規(guī)范允許限值,通常采取增大梁、柱、板構(gòu)件截面尺寸對(duì)整體結(jié)構(gòu)予以加強(qiáng),以使各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)范要求。然而,梁、柱、板構(gòu)件截面尺寸在增大剛度減小位移的同時(shí),也加大了地震輸入結(jié)構(gòu)的能量,顯得不夠經(jīng)濟(jì)。各種阻尼器的出現(xiàn),使得通過(guò)加設(shè)阻尼器進(jìn)行減震成為可能,在滿(mǎn)足規(guī)范要求的同時(shí)減小了能量輸入。在總結(jié)和吸收國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,本文以新疆某綜合樓為工程背景,將阻尼器減震層應(yīng)用于該高層建筑,通過(guò)對(duì)比分析傳統(tǒng)增大構(gòu)件截面高層結(jié)構(gòu)、設(shè)置阻尼器減震層高層結(jié)構(gòu)的抗震性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),論證了消能減震方法在高層建筑的優(yōu)越性。具體內(nèi)容如下:(1)計(jì)算和分析了實(shí)際工程在8度(0.2g)多遇地震和罕遇地震下的抗震性能,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在多遇地震和罕遇地震波作用下,某些樓層的層間位移角超過(guò)了規(guī)范限值。然后調(diào)整實(shí)際結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸使其滿(mǎn)足規(guī)范要求。(2)對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行減震設(shè)計(jì),本文提出兩種減震方案,第一種方案是剛性伸臂粘滯阻尼器減震結(jié)構(gòu),第二種方案是對(duì)角支撐粘滯阻尼器減震結(jié)構(gòu)。計(jì)算和分析了兩種減震結(jié)構(gòu)在8度(0.2g)多遇地震和罕遇地震下的抗震性能,層間位移角均滿(mǎn)足規(guī)范要求。(3)比較和分析實(shí)際結(jié)構(gòu)、剛性伸臂減震結(jié)構(gòu)和對(duì)角支撐減震結(jié)構(gòu)的抗震性能,發(fā)現(xiàn)兩種減震結(jié)構(gòu)的減震效果十分明顯,且剛性伸臂減震結(jié)構(gòu)的減震效果優(yōu)于對(duì)角支撐減震結(jié)構(gòu)。(4)以層間位移角(1/800)為控制目標(biāo),調(diào)整了實(shí)際結(jié)構(gòu)、剛性伸臂減震結(jié)構(gòu)和對(duì)角支撐減震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸,分別得到了傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)、減震結(jié)構(gòu)A和減震結(jié)構(gòu)B,對(duì)三種結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較,結(jié)果表明兩種減震結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性均比傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)要好,且減震結(jié)構(gòu)A的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)于減震結(jié)構(gòu)B。
【圖文】：

1.1 引言地震是一種常見(jiàn)的自然災(zāi)害，具有突發(fā)性、毀滅性、預(yù)報(bào)及預(yù)防困難等特點(diǎn)，而且會(huì)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的次生災(zāi)害，有滑坡、火災(zāi)、海嘯以及傳染病等，給人類(lèi)社會(huì)造成了巨大的損失。2004 年發(fā)生在印尼蘇門(mén)答臘的印度洋大地震及其引發(fā)的海嘯波及印尼、斯里蘭卡、泰國(guó)、印度、馬來(lái)西亞、孟加拉國(guó)、緬甸、馬爾代夫等國(guó)[1]，，影響范圍波及六個(gè)時(shí)區(qū)，死傷人數(shù)達(dá) 29.22 萬(wàn)人，給人員財(cái)產(chǎn)和安全造成了巨大的損失。2011 年在日本東北部海域發(fā)生里氏 9.0 級(jí)地震，地震導(dǎo)致了房屋的垮塌，并引發(fā)了東日本海岸的大海嘯[2]，還造成日本福島第一核電站發(fā)生核泄漏事故，約 1.6 萬(wàn)人遇難，臨近地區(qū)的交通、電力中斷，土地、人員受到核輻射污染，給災(zāi)后救援和重建帶來(lái)很大不便。2015 年發(fā)生在尼泊爾的尼泊爾地震，傷亡人數(shù)達(dá) 2.6 萬(wàn)人，在此次地震當(dāng)中，尼泊爾的許多文化古跡遭到毀滅性的破壞，圖 1.1 為尼泊爾文化古跡地震前后的對(duì)比圖。

核心筒結(jié)構(gòu)中新型的粘滯阻尼器布置方式。其原理是通過(guò)在框筒結(jié)構(gòu)的豎向適當(dāng)位置加設(shè)一道或幾道剛性伸臂，剛性伸臂的末端與高層結(jié)構(gòu)外圍框架柱相分離，在兩者之間加設(shè)豎向布置的粘滯阻尼器（見(jiàn)圖 1.2 和圖 1.3 所示）。剛性伸臂減震層能夠有效放大框筒結(jié)構(gòu)層間位移，避免了普通減震高層框架-核心筒結(jié)構(gòu)由于剛度過(guò)大導(dǎo)致其在地震作用下層間位移較小的不利因素，大大提高了粘滯阻尼器的耗能能力。目前常用的帶加強(qiáng)層高層結(jié)構(gòu)增大了結(jié)構(gòu)的整體剛度，以致于在減小層間位移角時(shí)也會(huì)導(dǎo)致地震輸入能量增大的現(xiàn)象，與加強(qiáng)層相比，剛性伸臂減震
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU973.16;TU973.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2581885