隨著建筑總高度的不斷增大,導(dǎo)致巨型框架結(jié)構(gòu)所承受的水平荷載也急劇增大(主要包括順風(fēng)向風(fēng)荷載和水平地震荷載)。為達(dá)到巨型結(jié)構(gòu)安全度和舒適度要求,通過(guò)在子框架柱底設(shè)置三維隔震支座使子框架發(fā)揮調(diào)諧質(zhì)量減振作用。在脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下,三維隔震支座可以降低子框架的風(fēng)振響應(yīng),同時(shí)子框架傳遞給主框架的反向作用力也能實(shí)現(xiàn)降低主框架風(fēng)振響應(yīng)的目的。本文以巨型框架抗震結(jié)構(gòu)和三維隔震結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,主要做了以下幾點(diǎn)研究:(1)分析諧波疊加法和線性濾波法這兩種不同的風(fēng)速時(shí)程模擬方法的優(yōu)缺點(diǎn),選取線性濾波法,采用Davenport譜并通過(guò)MATLAB編程對(duì)建筑結(jié)構(gòu)不同高度處的風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果表明:線性濾波法模擬風(fēng)速時(shí)程計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單、方便,適合編程。諧波疊加法模擬精度高,但是模擬過(guò)程復(fù)雜,計(jì)算效率低。通過(guò)模擬功率譜曲線和目標(biāo)功率譜曲線對(duì)比,可看出模擬功率譜與目標(biāo)功率譜基本吻合,驗(yàn)證了此次脈動(dòng)風(fēng)模擬具有很好的準(zhǔn)確性。(2)通過(guò)有限元軟件SAP2000建模將模擬得到的脈動(dòng)風(fēng)荷載施加到巨型框架抗震結(jié)構(gòu)和三維隔震結(jié)構(gòu)模型中,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程分析。從分析結(jié)果可得:增加隔震支座可以有效地延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期,增加結(jié)構(gòu)的延性,對(duì)巨型框架起到很好的保護(hù)作用。選取合適的調(diào)諧比及阻尼比能夠使巨型框架三維隔震結(jié)構(gòu)減振效果達(dá)到最佳。對(duì)比抗震結(jié)構(gòu),三維隔震結(jié)構(gòu)的主框架位移及加速度減振效果分別為22.11%和32.32%;子框架A和子框架B的位移減振效果分別為28.24%和27.39%;子框架A和子框架B的加速度減振效果分別為35.45%和34.23%,位移和加速度減振效果均明顯。因此,在脈動(dòng)荷載作用下,巨型框架三維隔震結(jié)構(gòu)能夠起到降低結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的作用,是一種較為理想的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)體系。(3)基于等效風(fēng)譜理論,采用反應(yīng)譜隨機(jī)振型分析方法求解結(jié)構(gòu)可靠度,得出風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)在使用期限內(nèi)的失效概率。對(duì)比位移控制可靠性計(jì)算的簡(jiǎn)化模式和隨機(jī)振動(dòng)模式可知,簡(jiǎn)化模式?jīng)]有考慮脈動(dòng)風(fēng)對(duì)建筑物的影響,計(jì)算結(jié)果比較粗略,適合初步方案設(shè)計(jì):隨機(jī)振動(dòng)模式考慮了脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,計(jì)算結(jié)果精確,但計(jì)算過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,適合方案進(jìn)一步設(shè)計(jì)。通過(guò)算例計(jì)算結(jié)果可以看出簡(jiǎn)化模式的失效概率和隨機(jī)振動(dòng)模式的失效概率相差并不是特別大,其計(jì)算結(jié)果是可以接受的。
【學(xué)位單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU973.31
【部分圖文】：

巨型框架三維隔震結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析變化，代表的是１０ｍ高度處的風(fēng)速譜。圖：Ｍ為幾種風(fēng)速以，Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ風(fēng)速譜的譜值相對(duì)應(yīng)其他幾個(gè)風(fēng)速譜的譜值由Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ風(fēng)速譜計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)會(huì)偏高，是一不過(guò)從結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)角度來(lái)講，該方法可以提高結(jié)構(gòu)風(fēng)速譜在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，是目前工程實(shí)際應(yīng)用最多的１０４?????????????

２．?５風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)荷載時(shí)程??２．?５．?１脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程曲線??本文采用上文介紹的線性濾波法對(duì)某一結(jié)構(gòu)中不同高度處的點(diǎn)進(jìn)行了風(fēng)速??時(shí)程模擬。前文提到的幾種脈動(dòng)風(fēng)速譜在各國(guó)均得到廣泛應(yīng)用，考慮到我國(guó)《建??筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》中選用了?Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ譜作為建筑標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)速譜，故本次米用??２９??

圖2一1日m高度處脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程曲線
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