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非比例阻尼隔震结构反应谱方法研究及平扭耦联动力分析

沈金生  
【摘要】: 基础隔震是现阶段应用最广泛、技术最成熟的一种被动控制体系。隔震体系中隔震层与上部结构所采用的材料在性质上截然不同,因此其运动方程的阻尼矩阵呈现出较为明显的非比例特性。采用分区Rayleigh阻尼模型描述了隔震体系的这种非比例特性,建立了偏心非比例阻尼隔震结构的平扭耦联运动方程。采用时程分析法,分析了刚度偏心、质量偏心及隔震层阻尼对多自由度非比例阻尼偏心隔震结构动力响应的影响。 由于具有非比例阻尼特性,常规的实振型分解法对于隔震体系不再适用。本文以作者所在课题组提出的多自由度非比例阻尼隔震体系实振型分解法为基础,忽略了低阶振型阻尼耦合项对高阶阵型阻尼耦合项的影响,建立了多自由度非比例阻尼隔震体系的简化实振型分解法,并对该算法的精度进行了分析。分析结果表明,本文算法在计算精度上能满足工程设计要求。 鉴于目前动力分析中所采用的时程分析法在统计意义上存在可信度不高且计算繁琐等缺点,将本文中的简化实振型分解法与随机振动理论相结合,借鉴SRSS思想给出了利用位移反应谱来估计隔震层位移及上部结构层间剪力的方法。通过3个实际的工程计算分析可知,本文建立的位移反应谱估计方法是一种能满足工程计算精度的简化计算方法。


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