设置粘滞阻尼器大跨度桁架结构的研究分析

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钢管桁架结构以其优美的外观、合理的结构受力特性以及优越的经济性逐渐得到世界各国建筑与结构工程师的青睐。桁架结构在遭遇地震时产生的无法复原的破坏或结构的直接坍塌,大部分是由于结构的重要部位吸收了大量的地震能量,导致结构慢慢进入弹塑性状态以至于出现屈服甚至破坏。阻尼器是一种常见的耗散地震产生能量的构件,在结构适当的位置布置阻尼器,可以很大程度的减小地震发生时导入结构的能量,从而对于结构抗震的性能有了很好的改善,本文研究的是附加粘滞阻尼器的大悬挑桁架结构的耗能减震。本文首先讲述了结构控制理论、阻尼器在国内外的发展现状和有限元分析软件SAP2000,接着进一步介绍了粘滞阻尼器的相关的理论知识,并对设置粘滞阻尼器的大跨度桁架结构减震体系设计方法进行了对比,最后确立了以快速非线性分析方法(FNA法)作为本文的分析方法。本文以某车站大跨度大悬挑屋盖的桁架结构模型作为研究对象,首先采用美国CSI公司开发研制的有限元软件SAP2000建立分析模型,并在无控状态下分析其固有属性;接着导入三组不同的地震波,采用FAN法对设置粘滞阻尼器的桁架结构进行抗震性能分析,参考了大量的国内外已有体大跨度悬挑桁架的减振文献和通过多次的研究试算,最终确定采用的阻尼器的布置位置和数量,并且得到了优良的减震效果。在此基础上,改变影响耗能减震效果的若干阻尼器参数对比进行择优选择。最终可以看出设置粘滞阻尼器的大悬挑桁架结构的减震性能十分优越,同时为今后更深层次的研究带来了方便。
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