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1、低造价耗能支撑如何运用于框架-->第一章绪论1.1引言地震是一种残酷的自然灾害,瞬间可以将城市变成废墟并可能引发火灾、疾病等次生灾害,对人们的生命和财产造成巨大损失。据有关部门统计,全世界每年大约发生500多万次地震,造成严重后果的地震(里氏5级以上)约占4%左右。我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带世界两大地震带之间,受印度板块、太平洋板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育。20世纪以来,我国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。由于我国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,所以我
2、国是一个震灾严重的国家⑴。近十年来,不止是我国,世界上其他国家也发生了不同震级的高烈度地震,如下表所示。1.2结构控制技术的概念近年来,虽然结构抗震设计的理论和方法得到很大的发展,但是地震是很难预测的,将减轻地震灾害的途径归结于结构自身仍然是不可靠的。另一方面,由于近年来经济的髙速发展,结构功能的重要性已远远超过了结构本身,在强震作用下,即使结构能够满足“大震不倒”的抗震要求,但是所造成的经济损失和社会损失也是不可估量的。近几年的几次强烈地震的震害表明,地震造成的经济损失和社会影响是十分巨大的。因此,工程结构的抗震不再是仅仅防止结构不倒塌破坏,而
3、且还要保证整个结构的地震响应控制在一定范围内,既要保证结构的安全性,又要保证不要造成较大的经济损失。为了能够降低地震灾害对人们生活的影响,在土木工程领域一直都在进行结构的抗震性能研究,一般情况下,传统的抗震体系主要有以下几种:①刚性结构体系,即结构有很高的抗侧刚度和承载力。由于这种体系的刚度较大,由地震力的分配原则可知,刚度越大的结构所承担的地震力也就越大。所以,很多情况下这种体系是很不经济的;②柔性结构体系。这种结构体系刚度较小、自振周期较大,结构所承担的地震力较小。但是这种结构体系的建筑物位移过大,使得建筑物内部的装修和器材等非结构构件震害严
4、重。而且在风荷载或者多遇地震作用下结构变形较大,在高层建筑结构中影响正常使用;③柔软底层结构体系。这种结构体系的上部刚度较大,但是结构底层的刚度较小,地震时,结构底层成为进入非线性状态下的延性柔软层。虽然这种结构体系能够有效的减弱结构上部的地震反应,但是容易导致底部的柱严重破坏。国内外多次地震的震害表明这种结构体系在抵抗强烈地震时是无效的;④延性结构体系。这种结构体系是适当的控制结构的刚度和承载力,保证结构的梁、柱等构件具有良好的延性。在地震作用下,当结构进入弹塑性状态时可以有效的耗散输入结构的地震能量,减轻结构的震害反应,使结构能够"坏而不倒”
5、。但是这种结构体系是以结构的主要结构构件进入弹塑性来避免结构倒塌的,震后难以修复。此外,这种结构体系虽然能够避免结构倒塌,但是结构的非结构构件、内部的仪器和设备将会遭到严重损坏。第二章摩擦耗能支撑结构的分析理论及方法摩擦耗能支撑结构是在多层及高层框架结构中实现结构耗能减震控制的一种有效而经济的结构形式。在此种结构中耗能器工作时一般都具有较强的非线性特性,会对原结构的动力特性和动力反应产生很大的影响,使摩擦耗能支撑结构的分析和设计显得更为复杂和繁琐。因此,研究适合摩擦耗能支撑结构的分析与设计方法是尤为重要的。本章主要对在本文中利用的分析理论和分析方
6、法进行了详细的阐述。第三章超高层结构中摩擦耗能器启动力的确定............273.1工程概况............273.2纯框架-核心筒结构的计算分析............283.3耗能支撑的布置............333.4耗能器启动力的确定............373.5摩擦耗能结构的线性时程分析............423.6摩擦耗能结构的非线性时程分析............453.7摩擦耗能器启动力的确定............473.8摩擦耗能支撑结构的经济性分析............483.9本章小结...
7、.........49第四章利用ABAQUS对耗能器进行性能分析............514.1低造价摩擦耗能器的基本构造............514.2低造价摩擦耗能器的改进方案............524.3建立计算模型............554.4模型分析............584.5上部钢板的屈服应力分析............644.6本章小结............67第五章结论与不足............695.1结论............695.2问题和不足............70结论本文主要对低造价摩擦耗能
8、支撑在钢筋混凝土框架-核心筒结构中的应用进行了研究。通过对低造价摩擦耗能支撑结构在多遇地震下和罕遇地震下的弹性反应谱分析和时程分析,可以
