收藏本站
《同济大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

平面不对称高层建筑结构利用速度型阻尼器减震控制的研究

吴学淑  
【摘要】: 本文以平面不对称高层建筑结构的被动耗能减震控制研究为核心,从耗能减震高层建筑结构地震响应计算、基于性能的耗能减震设计和阻尼器在不对称结构中的优化分布三方面进行一系列相关联的研究。主要内容包括: (1)阻尼器参数分析。分析阻尼器参数对单自由度体系振动响应的影响。通过参数分析,比较粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器对单层不对称结构复模态参数的影响及减震效果。 (2)基于改进Ritz法的非比例阻尼高层建筑结构的地震响应计算。改进Ritz法采用基于外荷载空间分布的Ritz向量和基于外荷载频率的Ritz向量。其中,基于外荷载空间分布的Ritz向量用Lanczos法形成;基于外荷载频率的Ritz向量则用外荷载主频的平方进行特征值平移后,再用Lanczos法形成。用改进Ritz法的Ritz向量对结构动力方程进行线性变换,之后采用拟力实模态法对线性变换后的耦联动力方程进行迭代求解。 (3)基于性能的耗能减震设计。本文提出两种基于性能的抗震设计方法:①直接基于位移的耗能减震设计方法。性能目标用层间位移角表示。先将多自由度体系等效成单自由度体系,之后依据位移反应谱确定单自由度体系在已定水准地震动下满足目标位移要求所需的总阻尼比,该阻尼比可以近似认为是多自由度体系满足性能要求所需的总阻尼比,继而确定阻尼器的附加等效阻尼比和相应的阻尼系数。直接基于位移的耗能减震设计方法适用于对称结构;②基于多模态的耗能减震设计方法。基于多模态的设计方法将结构的性能指标用多阶模态表示,引入模态等效单自由度体系的最大位移之比,将结构的性能指标表示成关于第1阶模态等效单自由度体系的最大位移的函数,并由结构的性能目标值确定第1阶模态等效单自由度体系的允许最大位移,继而根据位移反应谱确定第1阶模态的阻尼比,确定附加阻尼比及阻尼系数。计算阻尼系数给各阶模态提供的等效阻尼比,依据阻尼比修正最大位移之比和模态的相关系数,进行迭代计算直到阻尼比满足精度要求。由迭代收敛时的阻尼比确定阻尼系数,该阻尼系数就是结构满足性能目标要求需要的阻尼系数。该方法考虑多阶模态的影响,不仅可以用于对称结构,还可以用于不对称的多高层建筑结构。 (4)阻尼器的优化布置。以单层不对称结构作为平面不对称多高层建筑结构的简化模型,研究速度型阻尼器在平面的最优偏心位置。用随机振动理论将目标函数表示成关于阻尼器偏心的函数,继而用MATLAB优化工具箱求得目标函数取最小值时的阻尼器最优偏心位置。对阻尼器最优偏心位置进行参数分析,得出结论:影响阻尼器最优偏心的因素比较多,工程实践中难以精确求解最优偏心位置。因此,论文分析目标函数对阻尼器偏心的敏感性,并给出平面不对称结构中阻尼器的近似最优偏心取值的建议。用顺序搜索法优化阻尼系数在结构各层之间的分布,每层阻尼系数的平面分布满足阻尼器近似最优偏心的要求。对比该方法和遗传算法的优化计算结果,结果表明,该方法可以有效地在偏心结构中优化布置阻尼器。 (5)将本文的理论分析方法应用于工程实例。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU973.31

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨佑发;李帅;熊丽;;偏心结构黏滞阻尼器的空间位置优化[J];土木工程学报;2012年S2期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张媛媛;防屈曲支撑在不规则结构中的减震控制研究[D];河北工程大学;2011年
2 熊丽;平面不规则框架结构基于粘滞阻尼器的扭转减震控制[D];重庆大学;2011年
3 王凌飞;消能减震结构基于性能的减震控制方法[D];西安建筑科技大学;2010年
4 蒋梦;设置粘滞阻尼器的质量偏心结构减震效果分析[D];新疆大学;2012年
5 杨晓静;防屈曲支撑在选煤主厂房中的减震控制[D];河北工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 楼梦麟;结构振动模态分析的Wilson-Ritz向量法[J];地震工程与工程振动;1992年04期
2 霍林生,李宏男,孙丽;多维地震作用下非对称结构利用TLCD减震控制研究[J];地震工程与工程振动;2001年04期
3 崔峰,蒋永生,刘文锋;基于反应谱理论的复模态抗震设计方法[J];地震工程与工程振动;2002年03期
4 李春祥,韩传峰;非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置[J];地震工程与工程振动;2003年06期
5 李宏男,杨浩;多维地震作用下偏心结构的磁流变阻尼器半主动控制[J];地震工程与工程振动;2004年03期
6 吕西林;孟春光;田野;;消能减震高层方钢管混凝土框架结构振动台试验研究和弹塑性时程分析[J];地震工程与工程振动;2006年04期
7 杜永峰;刘彦辉;李慧;;双向偏心结构扭转耦联地震反应的序列最优控制[J];地震工程与工程振动;2007年04期
8 欧进萍,吴斌,龙旭;耗能减振结构的抗震设计方法[J];地震工程与工程振动;1998年02期
9 李秀领;李宏男;;框架-剪力墙偏心结构的MRD减振试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S1期
10 黄世敏,魏琏,衣洪建,于虹,程绍革,赵斌;地震作用下不对称高层建筑平移—扭转耦联振动的控制研究[J];工程抗震;2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑久建;粘滞阻尼减震结构分析方法及设计理论研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 李春祥,熊学玉;结构被动和主动多重调谐质量阻尼器控制策略的发展[J];四川建筑科学研究;2003年02期
3 李春祥;土木工程结构振动控制的最佳多重调谐质量阻尼器模型[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 李春祥;基于刚度-阻尼器调谐质量阻尼器(SD-TMD)新模型策略的性能评价[J];四川建筑科学研究;2004年02期
5 孙俊,刘铮,刘永芳;工程结构基于性能的抗震设计方法研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
6 李灿灿,陆洲导,李凌志;建筑结构基于性能的抗震设计[J];四川建筑科学研究;2005年05期
7 魏锦涛;;液体粘滞阻尼器及其在土木工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年02期
8 胡宝琳;李国强;孙飞飞;;屈曲约束支撑体系的研究现状及其国内外应用[J];四川建筑科学研究;2007年04期
9 沈国庆;陈宏;王元清;石永久;;无粘结钢支撑非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2007年05期
10 梁焕新;吴尚荣;景亭;;高层钢结构跨层支撑—框架设计[J];四川建筑科学研究;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 路永婕;杨绍普;李韶华;陈娜;;钢板弹簧非线性刚度特性实验及参数识别[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
4 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 林丹;李帼昌;;屈曲约束支撑的仿真模拟研究现状及对比分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
6 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 祁勇峰;崔建华;谢晓玲;;复杂结构进水塔抗震与稳定性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
6 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
7 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
8 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
9 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
10 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
6 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
7 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
8 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙峰,周云,俞公骅,李希平;加劲圆环耗能器性能的试验研究[J];地震工程与工程振动;1999年03期
2 苏经宇,曾德民;我国建筑结构隔震技术的研究和应用[J];地震工程与工程振动;2001年S1期
3 李创第,邹万杰,李暾,陈俊忠;结构随机地震响应分析的复模态法[J];地震工程与工程振动;2003年06期
4 郭仕群;使用偏心支撑减小不规则高层建筑的扭转振动效应[J];地震工程与工程振动;2005年03期
5 吕西林;孟春光;田野;;消能减震高层方钢管混凝土框架结构振动台试验研究和弹塑性时程分析[J];地震工程与工程振动;2006年04期
6 邓雪松;聂一恒;汤统壁;周云;;某周期比超限偏心结构地震反应控制分析[J];地震工程与工程振动;2009年03期
7 欧进萍,吴波;被动耗能减振系统的研究与应用进展[J];地震工程与工程振动;1996年03期
8 欧进萍,吴斌,龙旭;结构被动耗能减振效果的参数影响[J];地震工程与工程振动;1998年01期
9 周云,刘季;新型耗能(阻尼)减震器的开发与研究[J];地震工程与工程振动;1998年01期
10 欧进萍,吴斌,龙旭;耗能减振结构的抗震设计方法[J];地震工程与工程振动;1998年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑久建;粘滞阻尼减震结构分析方法及设计理论研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
2 李秀领;非对称建筑结构的磁流变阻尼器半主动控制[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 慕朝辉;不规则高层建筑结构抗震分析[D];西南交通大学;2003年
2 聂云靖;具有粘滞阻尼器偏心结构的动力分析及优化设计[D];太原理工大学;2003年
3 赵斌;粘滞型阻尼器安装误差对消能减震效率的影响研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
4 张思海;被动耗能减震结构基于性能的抗震设计方法[D];西安建筑科技大学;2005年
5 刘建彬;防屈曲支撑及防屈曲支撑钢框架设计理论研究[D];清华大学;2005年
6 陈煜;一字形截面防屈曲支撑的抗震性能研究[D];湖南大学;2006年
7 耿庆和;采用消能减震技术减轻建筑扭转震动的工程应用[D];同济大学;2007年
8 苏成江;约束屈曲支撑性能分析及在钢框架中的应用研究[D];兰州理工大学;2007年
9 李广涛;基于钢框架的屈曲约束支撑结构分析与安装方法研究[D];重庆大学;2007年
10 聂一恒;偏心结构地震扭转反应的耗能减震控制分析[D];广州大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 蒋巍;阻尼力可变摩擦阻尼器的减震性能比较研究[D];西南交通大学;2012年
2 蒋代波;山区多层接地消能建筑框架结构的抗震性能研究[D];重庆大学;2012年
3 吴凤超;基于抗震和经济性能的小高层住宅的优化设计研究[D];合肥工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张新培;基于性能的抗震结构设计理论的若干进展[J];四川建筑科学研究;2001年01期
2 李康宁,洪亮;结构三维弹塑性分析方法及计算机程序CANNY[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 楼梦麟;结构振动模态分析的Wilson-Ritz向量法[J];地震工程与工程振动;1992年04期
4 李宏男,闫石,贾连光;利用调液阻尼器减振的结构控制研究进展[J];地震工程与工程振动;1995年03期
5 郭永刚,曲乃泗,董毓新;在非比例阻尼情况下结构动力响应的摄动分析方法[J];地震工程与工程振动;1995年04期
6 李宏男,阎石;中国结构控制的研究与应用[J];地震工程与工程振动;1999年01期
7 徐龙河,周云,李忠献;半主动控制装置在受控结构中的优化设置[J];地震工程与工程振动;2000年03期
8 霍林生,李宏男,孙丽;多维地震作用下非对称结构利用TLCD减震控制研究[J];地震工程与工程振动;2001年04期
9 王来,王铁成,陈倩;低周反复荷载下方钢管混凝土框架抗震性能的试验研究[J];地震工程与工程振动;2003年03期
10 李春祥,韩传峰;非对称结构扭转振动多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制的最优位置[J];地震工程与工程振动;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄雅捷;钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能及性能设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 范文亮;被动耗能减震结构的分析与设计方法研究[D];重庆大学;2003年
2 张思海;被动耗能减震结构基于性能的抗震设计方法[D];西安建筑科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵广鹏;娄宇;李培彬;韩合军;吕佐超;黄健;;粘滞阻尼器在北京银泰中心结构风振控制中的应用[J];建筑结构;2007年11期
2 王孟鸿;杨庆山;赵东拂;;张弦桁架的动力稳定性与振动控制研究[J];建筑结构;2007年06期
3 李浩久;强文博;师小燕;;结构振动控制的发展和现状[J];四川建筑;2009年03期
4 胡卫兵,何建;粘弹性阻尼材料的分数导数模型的对比分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2002年03期
5 沈国庆;陈宏;王元清;石永久;;粘滞阻尼器对高层钢结构抗震性能的影响分析[J];河北建筑科技学院学报;2006年01期
6 亓兴军;李小军;李美玲;;设置粘滞阻尼器的大跨斜拉桥抗震分析[J];铁道建筑;2007年01期
7 渠延模;周国宝;陈兴林;;基于SAP2000的钢框架减震控制分析[J];低温建筑技术;2009年11期
8 陈星;;粘弹性阻尼器在结构振动控制中的应用与发展[J];陕西建筑;2007年12期
9 庞迎波;;粘滞液体阻尼器用于非对称双塔连体结构的消能减震分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
10 陈水生,孙炳楠,冯义卿;斜拉桥拉索-阻尼器系统非线性瞬态响应分析[J];应用数学和力学;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王森林;杜喜凯;李忠献;;地震激励下高层建筑TLD控制及其优化[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
2 薛素铎;周乾;董军辉;曹资;;振动控制在空间结构中的应用[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
3 隋杰英;孟珣;;采用粘弹性消能支撑进行海洋平台的振动控制研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第三册)[C];2005年
4 刘保东;朱晞;;粘弹性阻尼器在桥梁结构减震控制中的应用[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
5 虞庐松;全华;徐永利;;大跨度连续刚构桥的地震反应研究[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
6 潘开名;刘斌;泽田义博;;水平分层土层结构地震反应计算[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
7 邵传平;鄂学全;魏庆鼎;朱凤荣;;海上结构物流致振动控制方法研究[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
8 李剑清;梁波;;粘弹性阻尼器对铁塔风振响应的影响[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
9 刘玉东;崔立山;陈騑騢;杨大智;周辛庚;章伟宝;;形状记忆合金增强复合智能材料控振研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
10 胡理列;赵成文;高亮;;二阶效应对钢框架结构地震反应的影响[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张帆;国际市场对日本地震反应不一[N];期货日报;2011年
2 闫洁;隔震技术可减6至8倍地震反应,院士吁推广[N];新华每日电讯;2008年
3 本报记者 陈宇祥 付义书;舍不得这个“角落”[N];中国安全生产报;2005年
4 ;装修“乱抡锤”最高罚3万[N];哈尔滨日报;2006年
5 蔡雪婧;不得擅改抗震设施 “乱打洞”最高罚3万[N];经理日报;2008年
6 渭南市通瑞建筑有限公司总经理 王根友;地震对建筑工程质量提出更高新要求[N];渭南日报;2008年
7 本刊编辑部;如何打造震不垮的“家”[N];中国经济导报;2008年
8 张学芹;水工建筑物防震减灾的三条途径[N];中国水利报;2008年
9 记者 邹伟;“房屋抗震设防”新规明起施行[N];南京日报;2006年
10 记者 马胜伟通讯员 卢遵侯;灾后重建应树立“一盘棋”思想[N];解放军报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴学淑;平面不对称高层建筑结构利用速度型阻尼器减震控制的研究[D];同济大学;2008年
2 霍林生;偏心结构利用调液阻尼器减震控制的研究[D];大连理工大学;2006年
3 胡明祎;贮液结构地震反应数值分析及应用方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
4 刘明辉;非比例阻尼结构动力学计算方法及在卫星设计中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 何晓宇;环境激励下海洋平台多维地震反应分析及控制[D];大连理工大学;2009年
6 沈之容;摩天轮结构风振控制研究[D];同济大学;2007年
7 刘金龙;地震作用下多塔斜拉桥失效模式控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 张静;航天器阻尼结构的若干动力学正问题和反问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 张静;航天器阻尼结构的若干动力学正问题和反问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 周国良;河谷地形对多支撑大跨桥梁地震反应影响[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何玉柱;耗能减振装置振动控制参数设计方法及试验[D];湖南大学;2011年
2 刘朝晖;山区高速公路连续梁桥智能磁流变阻尼器减震控制研究[D];中南大学;2008年
3 郭晶;粘滞阻尼器在铁路斜拉桥中的应用及减振性能研究[D];西南交通大学;2012年
4 张松林;新型非线性粘滞阻尼器设计[D];大连理工大学;2012年
5 刘志臻;波吸收器在挠性空间结构振动控制中的应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 王建国;基于极点配置方法的风力发电机组的稳定性控制[D];沈阳工业大学;2009年
7 汪性武;柔性机械臂的振动控制[D];南京航空航天大学;2004年
8 万立;振动控制的半主被动混合阻尼结构的研究[D];华侨大学;2005年
9 蒋晓刚;集装箱起重机仿真训练器座椅振动控制设计研究[D];上海海事大学;2004年
10 郑坚强;电磁轴承有限元分析、结构设计及控制[D];浙江大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026