围护墙多功能减震结构地震反应分析

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地震是一种严重的自然灾害,地震的频繁发生给我们造成了巨大的经济损失。在无情的地震面前,人们清醒的认识到了房屋建筑抗震的紧迫性和必要性。传统的抗震都采用“硬抗”的途径,采用加大结构尺寸、加粗配筋来提高刚度等方法。然而这些措施会导致结构刚度大,地震作用也会加大,结构的延性变差,不能很好的耗散地震能量。近年来,减震控制的理论被广泛研究,并逐渐应用于建筑结构实体,使得建筑结构由抗震到减震有了一个阶段性的发展。围护墙多功能减震结构就是在前人研究的基础上,创新性的将围护墙作为质量调谐减震的TMD质量块,这就使得不需要另外附加质量块,既能够满足工程结构减震控制的理论要求,又能够降低工程造价,达到对结构设计的安全性、适用性和耐久性的要求。基于此,本文的主要研究内容如下:1.根据结构振动方程,提出了围护墙多功能减震结构的地面位移及频谱特性与各个设置参数之间的关系。2.模态试验采用缩比制作的振动台试验模型进行自振特性分析,根据非减震结构模型和减震结构模型的对比,得出非减震结构与减震结构的频率与TMD个数及振型的影响。3.以减震率、动力放大系数、均方根(有效值)作为评判围护墙多功能减震结构减震效果的指标,根据减震结构与非减震结构振动台试验的时域分析对比,优选出最好的试验方案,并分析在不同强度地震波作用下,TMD个数和阻尼对减震规律的影响,并对比上述各特性参数对地震作用下加速度响应和位移响应下的影响规律。4.从频域角度去分析,以功率谱密度和频响幅值作为目标函数去评价各个工况在不同强度地震波作用下及外激励、频谱特性下的减震影响规律,并与时域分析结果进行验证。
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