高层建筑悬挂结构体系的动力性能研究

高层建筑悬挂结构体系的动力性能研究作者：周坚，邓思华作者单位：北京建筑工程学院土木系相似文献(10条)1.会议论文陈星.陈宗弼.王华林.李娜大跨度悬挂结构在高层建筑中的应用2006大跨度悬挂结构是一种较为新颖的结构形式,本文简单介绍了其发展过程以及现有的大跨度悬挂结构建筑,并结合广东省博物馆新馆,对该新颖的结构形式提出了几点结构设计的见解,以作交流.2.学位论文焦勇高层建筑芯筒刚梁式悬挂结构的地震反应分析2007本文在充分分析国内外相关研究成果的基础上，对芯简刚梁式悬挂结构体系进行了动力特性、减震性能、在核芯筒与悬挂楼层之间设置连接弹簧以减小悬挂楼层的地震反应的研究，具体内容包括以下几个方面：首先综述了芯筒刚梁式悬挂结构体系的发展、研究现状及工程应用，介绍本文选题的出发点以及论文的主要研究内容。根据力学模型和基本假定，集成总的刚度矩阵，把几何刚度应用到悬挂结构体系，求出结构的自振频率，同时用ANSYS建立有限元模型，对理论模型进行验证，结果表明理论模型是正确的。采用时程分析方法．计算芯筒刚梁式悬挂结构在多遇地震下的反应，计算结果表明，悬挂结构有良好的减震效果；但同时也存在问题，悬挂楼层的位移反应较大，不符合规范要求。提出在核芯简与悬挂楼层之间设置连接弹簧，以改变悬挂楼层在多遇地震下的反应，计算结果表明，当连接弹簧刚度达到一定值时，能够使悬挂楼层的位移满足规范要求，但同时减震性能下降，因此弹簧刚度必须在一定范围。最后进行了总结，并提出了有待进一步研究。3.会议论文陈星.王华林.李娜.陈宗弼大跨度悬挂结构在广东省博物馆新馆中的应用2006本文提出了一些大跨度悬挂结构在高层建筑中较特别的问题,以供交流.悬挂结构不仅可以使建筑造型更加美观,而且由于底部空间减小,地面交通不受妨碍,可为城市节约用地.随着经济的发展,这种新型的特殊结构形式将会成为未来高层建筑结构形式之一;而且通过合理的设计技术和施工方案,可以使原本较贵的悬挂结构造价得到控制,能在保障安全的前提下,同时满足经济、实用、美观的要求。4.学位论文伍孝波核筒悬挂结构阻尼减振性能理论和试验研究2003该文首先建立了核筒悬挂结构的力学模型,对核筒悬挂结构的动力特性进行了分析.利用有限元法的思想,考虑P-Δ效应,推导了结构单元的线性和非线性两种单刚矩阵,进而集成结构总刚,采用刚度法求解了核简悬挂结构的自振频率和振型.同时,还首次提出了求解悬挂结构基本自振周期的简化计算公式.其次,讨论了核筒悬挂结构的结构控制问题.核筒式悬挂结构体系在结构控制方面有一个很大的优势就是在悬挂楼层与芯筒之间能够很方便地安装结构控制设备.基于经典线性最优控制理论,分别从被动控制、半主动控制和主动控制三个方面讨论了结构控制在核筒悬挂结构体系的应用问题.接下来,首次提出了核筒悬挂结构三道抗震防线分析计算的时程分析设计方法.悬挂结构没有广泛应用的一个重要的原因就是有学者认为这类结构缺乏第二道抗震防线.该文还讨论了核筒悬挂结构水平地震作用计算的振型分解反应谱法,指出悬挂结构在利用反应谱法求解水平地震作用时一些特别的注意事项为了验证上述理论的正确性,该文对核简悬挂结构做了模拟地震振动台试验.模型高3m,共8层,缩尺比例为1:10.模型有两个悬挂大梁,分别位于结构的顶部和中部,每个悬挂大梁均悬挂三个楼层.通过振动台正弦波扫描,测得结构的自振特性.在模型上先后分别安装两种X形软钢阻尼器,分别输入Elcentro波、Taft波、呼家楼波和迁安波,强度由弱到强,共计输入76个波次.同时,根据前述理论推导,该文使用Matlab语言编制了核筒悬挂结构计算程序Hangsys.程序计算结果和实测结果符合较好.理论和实验研究表明,核筒悬挂结构具有良好的抗震减震性能.5.期刊论文刘刚.向丽军.秦怀富.LIUGang.XIANGLi-jun.QINHuai-fu悬挂结构对高层结构减震效果分析-山西建筑2006,32(17)简述了高层建筑悬挂结构的特点、应用及构成部分,分析了高层悬挂结构的力学模型,探讨了影响高层悬挂结构减震效果的各种因素,对今后悬挂结构的设计具有一定的指导意义.6.学位论文王媛媛钢管混凝土柱阻尼器在悬挂结构减震中的应用研究2005本文在讨论了变刚度钢管混凝土柱阻尼器减震消能的原理的基础上，首次把它应用于悬挂结构，使文[1-6，1-25]提出的悬挂结构三道防线的设计思想更便于实现，而且有更好的减震耗能结果。本文讨论了变刚度钢管混凝土柱的本构关系与文[1-6，1-25]的模型，设计了阻尼器的有关参数，利用时程分析法来分析变刚度钢管混凝土柱阻尼器在悬挂结构减震中的作用，推导了布置钢管混凝土柱阻尼器的悬挂结构三道防线的微分方程，使用Matlab语言编制了悬挂结构分析程序，完成了悬挂结构三道抗震防线的完整计算，使悬挂结构的三道抗震防线在计算上得到了完备的模拟。最后，利用已有数据和结论对上述计算方法进行验证，证明本文理论推导的正确性。理论和实验表明，布置了钢管混凝土柱阻尼器的悬挂结构有效的控制了悬挂楼层在风荷载和小震作用下的地震反应，同时也有效的降低了核心筒(主体结构)的地震反应，使悬挂结构更具有实用性。7.期刊论文王春林.吕志涛.WangChunlin.LüZhitao核筒悬挂结构随机动力响应的参数优化设计-工业建筑2007,37(10)高层建筑核筒悬挂结构是在核筒与悬挂框架之间设置阻尼器,以减小地震作用下的结构动力响应.在频域内应用复模态叠加与虚拟激励相结合的方法,建立悬挂减振结构的随机地震响应分析方法,在此基础上针对一个典型的算例,以核筒顶点位移、悬挂框架层间位移为优化目标,给出核筒与悬挂框架间阻尼器连接和弹簧连接的合理布置方案及参数优化结果.研究表明,选择在核筒与悬挂框架间综合设置弹簧连接和阻尼器连接,并合理地选择相应的参数,可以显著地提高结构体系的消能减振效果.8.学位论文王春林核筒悬挂建筑结构的减震分析及CFRP索结构设计2005悬挂建筑结构是高层建筑中一种合理的新型体系，能够充分利用高强材料的力学性能，带来建筑室内和底部大空间，解决建筑功能与结构构造之间的矛盾，有利于抗风和抗震，实现建筑物的坚固、实用和艺术美的三方面的统一，将产生良好的社会和经济效益。核筒悬挂减震结构体系将结构方案和减震措施巧妙结合起来，减震效果显著，为高层和超高层建筑的结构控制和减震理论的发展开拓了新的思路。为此，本论文专门研讨了核筒悬挂建筑结构的减震及CFRP的应用中的若干问题。在本论文中：首先，对单段核筒悬挂结构，给出了设计要点，推导了在地面简谐动力作用和白噪声作为地震加速度激励输入下结构的位移和加速度的频率传递函数。详细分析了阻尼比、频率比和悬挂质量比等参数对结构幅值响应的影响。在已有的分析结果上，给出了主体结构无阻尼情况下的结构响应最优的影响参数解析表达式和主体有阻尼情况下的数值优化分析结果，并给出了优化的目标函数和约束条件，总结出了参数优化设计的基本思路。其次，采用频域分析和时域分析的方法，深入分析了多段核筒悬挂减震结构体系在地震激励作用下的响应规律。分析表明：核筒悬挂减震结构有着良好的减震效果，且其减震效果与主次结构频率比f及次结构阻尼比ξs有关；随着频率比的增大，核筒顶点的侧移先减小后增大，核筒与悬挂楼段的相对位移减小；存在最优频率比，可使得核筒顶点位移最小；随着阻尼比的增大，核筒顶点的侧移略有减小，核筒与悬挂楼段的相对位移减小。再次，建立了核筒悬挂减震结构的有限元分析模型。模态分析表明，核筒悬挂减震结构的模态主要以核筒和悬挂楼段的各自振动为主。时程分析表明，核筒悬挂建筑结构有着良好的减震性能：核筒的顶点侧移可以减小到55％左右；核筒的基底剪力可以减小到65％左右。提出了核筒悬挂减震结构的参数设置方法及步骤，能够较快地得到核筒悬挂减震结构的关键参数设置。最后，对核筒悬挂建筑结构中的悬挂大梁进行了分析，阐述了配置CFRP索作为预应力索的悬挂转换大梁的分析与设计方法，并以具体配置实例说明转换大梁的设计步骤。9.学位论文王红雨核筒悬挂结构碰撞问题的研究2006本文首先讨论了核筒悬挂结构悬吊楼层与芯筒之间的硬碰撞问题，提出了计算模型并推导了相应的运动微分方程，同时给出了运动微分方程的求解方法。并用自编的Matlab程序Hansys-P对文献'[1-11]所做的悬挂结构模型振动台试验中的硬碰撞问题进行了计算机数值模拟分析，得到了相应的结论，计算结果与试验结果符合较好。其次，为避免硬碰撞对结构造成的不利影响，本文在钢管混凝土阻尼器内加入了铅-软钢阻尼器，然后将其布置于核筒与悬吊楼层之间，变硬碰撞为软碰撞。并推导了阻尼器在弹性、弹塑性、软碰撞等不同工作状态下结构的运动微分方程。还用自编的程序Hangsys-P对上段所述周坚教授所做的试验模型进行了数值模拟计算。最后，利用已有数据和结论与程序计算结果进行了比较分析，证明了理论推导的正确性。模拟计算结果表明，在悬挂结构中布置加入铅-软钢阻尼器的钢管混凝土柱阻尼器，能有效的控制悬挂楼层在风荷载和中、小震作用下的反应，使结构具有更好的自适应能力。通过软碰撞能更多的耗散大震时的地震能量，提高结构的可靠性，使悬挂结构具有更加优良的抗震减震性能。10.期刊论文王春林.吕志涛.吴京.WangChun-lin.LüZhi-tao.WuJing高层核筒悬挂结构地震响应的参数分析-工程抗震与加固改造2008,30(1)本文基于地震响应时程,对高层核筒悬挂结构进行参数分析.首先给出了悬挂减振结构体系的计算模型,在此基础上给出了以主体核筒的顶点位移和基底剪力响应为综合优化目标,悬挂楼面的层间位移角为约束条件的优化数学模型,对设置于核筒和悬挂楼面之间粘滞阻尼器的刚度和阻尼系数进行优化.结果表明:存在最优阻尼器的阻尼系数,使得主体核筒的响应最小;当阻尼器的刚度较小时,可以忽略其对结构动力响应的影响;悬挂楼面的层间位移角作为约束条件,影响结构参数的优化值;通过设置合理的参数才能够同时满足优化目标和悬挂楼面的层间位移角限值.本文链接：下载时间：2009年12月7日