【摘 要】
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结构于强震作用下具有明确及合理的预期损伤机制是保证建筑结构抗震安全的关键因素。本文基于常见抗震体系损伤机制,以受控摇摆体系中框架-摇摆墙体系为研究对象,于其体系设
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结构于强震作用下具有明确及合理的预期损伤机制是保证建筑结构抗震安全的关键因素。本文基于常见抗震体系损伤机制,以受控摇摆体系中框架-摇摆墙体系为研究对象,于其体系设计及抗震性能分析两个层次上系统地研究了框架-摇摆墙体系性能的优越性,并提出了附加阻尼的框架-摇摆墙体系设计方法。本文主要研究工作及成果如下: 1.通过研究框架-摇摆墙体系变形模式与摇摆墙体刚度之间的关系,提出了确定摇摆墙体最佳需求刚度的实用设计方法。 2.通过对某相同尺寸构造的框架、框架-剪力墙及框架-摇摆墙结构进行静力弹塑性分析及动力时程分析可知,框架-摇摆墙结构较框架结构可承受较高的地震作用,于主体框架增设摇摆墙体后,楼层延性提高,结构侧向变形模式得到有效控制。地震作用下,其结构损伤沿楼层均匀分布,且于不同地震波作用下,离散性亦显著减小。 3.框架-摇摆墙结构其剪力基本由框架承担,框架-剪力墙结构其剪力大多由墙体承担。摇摆墙体中,墙体最大弯矩出现于剪力较小的中部楼层,于剪力较大处弯矩较小,而剪力墙体中,墙体最大弯矩出现于底部楼层,此处亦承受较大剪力,即框架-摇摆墙结构其底部铰接改善了墙体受力状态,避免了剪力墙体底部设计困难的问题。 4.以基于等效线性化理论为基础,研究了弯剪型及剪切型框架-摇摆墙结构仅附加单一类型阻尼器的阻尼器设置方法。研究表明,对于不同类型的结构,可根据其空间状况及舒适度要求选择适当种类的被动阻尼器进行减震控制,并于文章中给出了可供参考的初步结论。 5.提出附加阻尼的框架-摇摆墙体系,并以基于等效线性化理论为基础,建立一种新型的目标优化函数,即综合考虑结构安全性与舒适度要求,取不同的加权系数组合,对两种类型阻尼器的布置进行调整,并对其进行动力时程分析,确定不同需求情况下结构粘滞阻尼器与金属阻尼器的优化楼层比值。 6.对附加阻尼的弯剪型及剪切型框架-摇摆墙结构进行动力时程分析,确保结构增设摇摆墙体及阻尼器的正确性及有效性,提出体系设计方法。
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