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消能减震结构的动力分析及优化设计

王乐意  
【摘要】: 在结构中设置速度相关型阻尼器的可以在地震作用下耗散部分结构振动的能量,从而减轻结构的地震反应和损伤。多年来,对于消能器部件以及装有消能装置的结构抗震性能的理论和试验研究已经做了很多。但随着被动消能减震技术的不断发展,仍出现了一些问题需要进一步研究解决。本文共分为七章,对速度相关被动消能减震体系的动力分析、优化设计、参数分析做了研究。 ①对粘弹性阻尼控制结构地震响应的设计方法进行了系统的讨论,主要针对安装VED结构的计算方法、参数分析及优化布置进行了研究。 ②对设置非线性粘滞阻尼器的结构的动力响应计算方法进行了推导,并用该方法对安装非线性粘滞阻尼器的单自由度体系的对减震效果的影响进行了分析 论文主要内容有以下几方面: 1)第二章介绍了粘弹性阻尼材料(VEM)的力学性能和耗能机理以及粘弹性阻尼器的构造、模型、力学性能等。在已有的简化计算模型基础上,对粘弹性阻尼器在结构控制中的实际应用、控制结构的计算方法,控制效果及其参数简化设计进行了分析和论述。 2)第三章综合评价了现有的“循环设计法”和“以φ_(i,l) (φ_(i,l)-φ_(i-l,1))为控制指标的布置法”,并推导了“基于反应谱的粘弹性阻尼器位置优化实用设计法”。 3)第三、四章采用②中的四种粘弹性阻尼器优化布置方法,针对一个平面模型和一个空间模型进行时程动力分析,并对四种优化布置方法进行了分析对比。结果表明本文提出优化设计法能够将全部粘弹性阻尼器一次定位,简单可行、可靠。 4)第五章推导了一种设置非线性粘滞阻尼器结构的时程分析计算方法。并在该方法基础上,对设置非线性粘滞阻尼器的单自由度体系的参数对减震效果的影响进行了系统分析。 5)在本文基础上,第六章整理并总结了安装速度相关型阻尼器结构的设计方法。


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