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大底盘双塔楼连体高层建筑的耗能减震分析

张江力  
【摘要】:大底盘双塔连体高层建筑是一种新兴的结构形式,属于复杂高层结构体系。由于连体的存在,此类结构具有较强的空间耦联作用,使其动力特性和破坏形式异于普通单塔高层建筑,因此,其抗震设计成为结构工程师面临的一个难题。本文在研究了大底盘双塔连体高层建筑的静、动力特性及其地震破坏特点的基础上,在此类结构中引入了耗能减震技术,对其地震响应的控制作了一些有益的尝试和探索,主要内容如下: ①系统阐述了大底盘双塔连体高层建筑的工程应用情况、研究现状及震害特点,并进一步介绍了振动控制技术在此类结构中的应用及研究进展。 ②讨论了采用黏滞阻尼器进行结构控制的相关问题:主要包括阻尼器的恢复力模型、阻尼器对结构的影响、阻尼器的安装方式、支撑设计及阻尼器参数的确定方法。 ③分别构造了双轴对称和单轴对称的大底盘双塔连体高层建筑两个算例,并根据结构受力和变形特点制定了减震策略,然后运用SAP2000进行三维有限元分析,探讨了两种类型大底盘双塔连体高层建筑的动力特性及所采用的减震措施对其动力特性的影响。 ④运用振型分解反应谱法对双轴对称和单轴对称大底盘双塔连体高层建筑及其减震结构的地震响应进行了分析,讨论了不同地震输入对两类结构地震响应的影响,并分析了连体与塔楼采用不同的连接方式对结构减震效果的影响。 ⑤分别对双轴对称和单轴对称大底盘双塔连体结构中的黏滞阻尼器的阻尼系数进行了参数分析,并选取出最优的阻尼系数。在此基础上,分别对减震前后的结构进行了多遇地震下的时程分析,通过对比分析了结构采用黏滞阻尼器的减震效果。 ⑥探讨了静力弹塑性分析的基本理论及其在耗能减震结构中的实现方法,讨论了减震结构等效阻尼比的计算方法。在此基础上对双轴对称和单轴对称大底盘双塔连体高层建筑进行了Pushover分析,研究了在X向大震下,在连体中设置跨层的巨型黏滞阻尼斜撑对结构塑性铰分布与变形性能的影响。


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