基于位移和等价刚度的建筑结构减震控制设计
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- 2021-03-23
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基于金属屈服型阻尼器和以双线性滞回模型表示的主体结构侧向变形骨架曲线,提出了一种用于结构减震控制的直接基于位移的弹塑性设计方法。建立了单自由度减震系统稳态响应下的等价阻尼比和等价刚度的计算式,推导了平均阻尼比的显式表达式,并将平均阻尼比作为地震作用下减震结构滞回耗能的等价阻尼比。考虑阻尼器不仅向结构系统提供附加阻尼还提供附加刚度,提出了减震结构在目标位移下的等价刚度与层剪力成比例的分配条件,以实现目标位移下结构刚度的分布优化。为考虑高阶振型的影响,提出对基于1阶振型的设计结果的修正方法。采用层剪切模型,对28种具有不同弹性刚度、2次刚度比和屈服位移角分布形式的结构进行减震设计,对非控制结构和控制结构实施了共计336种工况的弹塑性时程分析。结果表明,控制结构的层间位移角较好地控制在目标位移角以内,且各层位移角均匀分布,基本达到预期的变形目标。同时,控制结构的残余变形角更小,离散程度也更小。所提方法可有效地应用于结构的减震控制设计。
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