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传统结构主要有梁、柱、板、墙、壳、索等构件,大地震作用下,结构某些构件吸收大量地震能量而进入弹塑性状态甚至屈服、破坏,从而导致结构震后无法修复甚至直接倒塌。阻尼器是结构中的专司消耗地震能量(也可以消耗其它动力输入的能量)的构件。在结构中合理布置阻尼器可以消耗输入结构中的大部分地震能量,减小结构位移,改善和提高结构的抗震性能。减震是当前结构最重要的抗震方法之一,各国工程抗震专家和学者均积极致力于该技术的研究开发和推广应用。 本文首先分析了结构的减震原理,指出:在共振频率附近,增大体系的阻尼比具有十分明显的减振效果。由于所附加的阻尼和传统结构分析中所假定的粘滞阻尼一致,这使得减震结构的分析有可能比较方便、精确。 时程分析法是减震结构的常用的分析方法之一。本文系统地阐述了减震结构的运动微分方程及时程分析方法。无论减震结构是单自由度、多自由度、考虑扭转耦联,还是三维有限元分析,减震结构均可以采用时程分析法进行计算。当结构局部非线性而其它大部分为弹性时,方程可以采用所谓“快速非线性分析”(FNA)方法求解。 反应谱分析法是减震结构的另一种分析方法,也是本文的一个重点研究内容。本文论证了单纯使用加速度反应谱(地震影响系数曲线)并不能正确求解减震结构,提出了三种反应谱联合计算减震结构的分析方法。对于多质点减震结构以及考虑扭转耦联的减震结构,只要引入振型分解法,同样可以使用三种反应谱计算。在国外减震结构在基本理论上已经比较成熟,但是,本文提出的多反映谱法分析减震结构的方法仍然是一个重要的贡献,因为此前,减震结构进行较准确弹性分析也只能采用时程分析法。 本文研究了粘滞阻尼器布置在不同楼层时位移、速度、加速度的变化规律,得到结论:粘滞阻尼器布置在不同楼层时,位移变化有明显的规律。速度随楼层的变化与位移的变化类似,但规律性较差,加速度随楼层的变化规律性更差。本文还通过分析实例表明,粘滞阻尼器也可以有效地控制结构在地震作用下的扭转反应。 本文将抗震设防目标分为A、B、C三种,并讨论了与之对应的设计阶段和构造措施,这是减震结构设计的基础。对于单自由度减震结构,阻尼器参数可以通过试算确定。对于多自由度减震结构,本文提出了附加阻尼比的确定方法.提出了以层间位移为控制指标逐层设置阻尼器的优化思想,减震结构只要按照步骤进行即可实现设计。本文关于减震结构设计方法的研究成果可以直接用于结构设计,也是本文的另一个重要贡献。 本文讨论了减震结构直接基于位移的设计方法和能量设计方法。减震结构直接基于位移