tmd框架动力时程分析的精细积分法

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1、HebeiUniversityofEngineering硕士学位论文题目：TMD框架动力时程分析的精细积分法作者姓名：李沙沙指导教师：胡启平教授学科专业：结构工程所在学院：土木工程学院提交论文日期：2015年5月26日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意

2、。本人完全意识到木声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:签字曰期：对$年女月>7曰学位论文版权使用授权书木举份论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：；I：沙沙签字曰期：年女月义/曰分类号：TU311密级：UDC：单位代码：10076工学硕士学位论文TMD框架动力时程分析

3、的精细积分法作者姓名：李沙沙指导教师：胡启平教授申请学位级别：工学硕士学科专业：结构工程所在单位：土木工程学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringPreciseintegrationmethodfordynamictimehistoryanalysisofframeworkwithTMDCandidate：LiShashaSupervisor：Prof.HuQi

4、pingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：StructuralEngineeringCollege/Department：CollegeofCivilEngineeringHebeiUniversityofEngineeringMay,2015摘要摘要在地震过程中由于地面强烈晃动而导致上部减震结构或构件发生不可恢复的塑性变形，建筑结构因不能支持本身的重量而遭到破坏或倒塌称为地震破坏，传统结构的抗震设计中存在较多的不足之处，中外学者为了克服传统抗震结构的缺陷将结构

5、振动控制理论引入现代结构工程计算中，使结构对策进入到结构振动控制阶段，即由传统的结构抗震设计进入到结构减震设计阶段，也称为结构控制。其中应用最早的被动控制装置是调谐质量阻尼器（TMD）。原因是调谐质量阻尼器不需要外部来提供能源而是通过本身质量来减小结构在地震中的动力响应，故称为“被动调谐减震控制”。本文对地震作用下考虑顶部设置TMD的框架结构进行动力时程分析，具体的研究内容分为以下几个方面：（1）简述了TMD减震系统的减震原理，基于振动控制理论，建立结构-TMD系统的多质点简化计算模型，对设置TMD的框架结构在地震作用的减震控制进行了

6、理论分析。（2）根据广义力与位移之间的关系，写出主结构层单元刚度矩阵的表达式，并采用有限元中的位移法原理将层刚度矩阵集成主结构的刚度矩阵。质量矩阵采用集中质量法求得，阻尼矩阵采用的是瑞雷阻尼，分别建立了主结构和TMD减震系统的运动微分方程，（3）导出了结构-TMD减震框架的整体动力方程，引入对偶变量，将加速度分量从动力学方程中消去，动力学方程由二阶常微分方程组变为一阶常微分方程组，将问题的求解从拉格朗日体系过渡到哈密顿对偶体系，建立框架结构的哈密顿对偶体系，导出其正则方程。采用初值问题的精细积分法求解顶部设置TMD阻尼器前后框架结构的

7、地震响应。（4）对框架结构进行TMD减振控制优化设计，寻求最优调谐质量、刚度及阻尼配置，以达到最优控制效果。关键词：调谐质量阻尼器（TMD）；动力时程分析；哈密顿对偶体系；精细积分法IAbstractAbstractTheuppersuspensionstructureandcomponentwillproduceunrecoverableplasticdeformationduringearthquakeduetostronggroundshaking.Theearthquakedamagereferstothedamageandc

8、ollapsethatthearchitecturalstructurecan’tsupporttheweightitself.Therearemanydefectsinthetraditionalearthquaker