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摩擦消能支撑框架的减震分析与研究

作　者: 欧海龙
导　师: 于德介；李向真；周福霖
学　校: 湖南大学
专　业: 机械设计与理论
关键词: 摩擦消能支撑弹塑性时程分析多层复形法最优化
分类号: TU352
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 309次
引　用: 5次
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内容摘要

本文在广泛调查研究国内外对摩擦阻尼器的研究成果的基础上，设计了一种综合利用转动摩擦和滑动摩擦耗散地震能量的Ⅱ_b型复合摩擦消能支撑，建立了Ⅰ_o型和Ⅱ_b型两种摩擦消能支撑的弹塑性本构模型；对摩擦消能支撑框架结构的弹塑性地震反应作了仿真分析，并编制了相应的计算程序；进行了摩擦消能支撑的低周反复荷载试验和摩擦消能支撑框架的模拟地震振动台试验；在弹塑性动力时程分析的基础上采用多层复形法按照预定目标优化了摩擦消能支撑参数。摩擦消能支撑的静、动力试验与仿真分析的结果表明，Ⅱ_b型摩擦消能支撑的耗能机理明确，耗能减震效果好。借助摩擦消能支撑参数的优化分析，可以经济而有效地实现多高层建筑“大震不倒”或“大震不坏”的目标。

全文目录

第一章绪论  9-15
  1．1 结构控制（Structural Control）  9-11
  1．2 结构消能减震  11-13
  1．3 摩擦消能支撑的发展历史与研究趋向  13-15
第二章磨擦消能支撑装置非线性刚度分析  15-23
  2．1 概述  15
  2．2 I_o型摩擦消能支撑的刚度分析  15-17
    2．2．1 完全弹性状态  16-17
    2．2．2 斜压杆屈曲状态  17
    2．2．3 消能状态（或完全转动状态）  17
  2．3 Ⅱ_b型摩擦消能支撑的刚度分析  17-23
    2．3．1 完全弹性状态  18-19
    2．3．2 斜压杆屈曲状态  19
    2．3．3 消能状态  19-23
第三章摩擦消能支撑框架的弹塑性地震反应动力时程分析  23-38
  3．1 概述  23-24
  3．2 磨擦消能支撑钢框架体系的刚度和阻尼  24-26
  3．3 框架主体结构的弹塑性本构关系  26-27
    3．3．1 理想弹塑性模型  26
    3．3．2 强化模型  26-27
    3．3．3 双线型或三线型刚度退化模型  27
  3．4 结构层模型及刚度矩阵  27-29
    3．4．1 层模型的基本假设与分类  27-28
    3．4．2 层模型的应用与计算特点  28
    3．4．3 层间剪切模型的刚度矩阵  28-29
    3．4．4 层间剪切刚度的计算  29
  3．5 拐点处理  29-30
  3．6 P-Δ效应  30-31
  3．7 时程积分的算法选择与程序设计  31-32
  3．8 FEDBF与MRF动力响应计算仿真及结果对比分析  32-38
第四章摩擦消能支撑的试验研究  38-45
  4．1 摩擦消能支撑的研制和低周反复荷载试验  38-39
  4．2 摩擦消能钢框架结构振动台试验  39-43
    4．2．1 地震波的选用  40-41
    4．2．2 人工地震波的模拟  41
    4．2．3 振动台试验  41-43
  4．3 试验结果分析  43-45
第五章基于弹塑性地震反应动力时程分析的消能支撑参数优化  45-62
  5．1 概述  45
  5．2 多层复形法  45-49
    5．2．1 复形法（Complex Method）  46-47
    5．2．2 多层复形法（Multilayer Complex Method）  47-48
    5．2．3 算例分析  48-49
  5．3 多目标最优化  49-50
  5．4 摩擦耗能减震结构的设计方法  50-53
    5．4．1 滑移荷载的变化范围  51
    5．4．2 耗能支撑的布置  51-52
    5．4．3 消能部件的附加阻尼比  52
    5．4．4 框架主体结构和消能支撑的恢复力模型  52-53
  5．5 摩擦消能支撑参数多层复形法优化  53-56
    5．5．1 设计变量  53
    5．5．2 约束条件  53-55
    5．5．3 目标函数  55
    5．5．4 最优化模型  55-56
  5．6 消能支撑参数优化步骤  56
  5．7 多条地震波作用下的综合参数优化  56-60
  5．8 小结  60-62
结束语  62-64
参考文献  64-68

摩擦消能支撑框架的减震分析与研究

内容摘要

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