大跨度屋盖管桁架结构在地震作用下的振动控制

论文摘要

结构振动控制就是通过在结构上设置控制系统,由控制系统和结构共同抵御地震或风等动荷载,使得结构的动力响应减小。美籍华裔学者姚治平(Yao J.T.P)于1972年首次将该技术引入土木工程中,确定了结构振动控制研究的开始,目前已经成为一个十分活跃的研究领域。几十年来,结构振动控制在理论和试验研究方面都取得了丰硕成果,已经成为国内外结构抗震抗风领域最具前沿性的发展方向之一。本文主要研究的是管桁架结构在地震作用下的振动控制。本文按照原管桁架结构的设计意图,采用结构分析软件SAP2000准确建立包括下部钢筋混凝土结构在内的整体有限元分析模型,采用时程分析法对管桁架结构的振动情况作了详细的分析,并利用粘滞阻尼器来减小结构在地震作用下的振动。本文的研究表明,采用粘滞阻尼器对管桁架结构在地震作用下的振动能够取得很好的控制效果。希望笔者所做的工作能为工程实践中的振动控制问题提供一些参考,并为进一步的研究打下基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 工程概况
• 1.1.1 训练馆概况
• 1.1.2 屋盖管桁架结构概况
• 1.2 本文拟解决的问题
• 1.3 本文选择软件的合理性
• 1.3.1 SAP2000软件简介
• 1.4 本章小结
• 第二章 大跨度屋盖管桁架结构
• 2.1 管桁架结构简介
• 2.1.1 管桁架概述
• 2.1.2 相贯节点概述
• 2.1.3 相贯节点的非刚性性能
• 2.2 管桁架结构的静力以及动力计算分析
• 2.2.1 管桁架结构的静力分析
• 2.2.2 管桁架结构的动力分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 结构振动及其控制
• 3.1 结构的振动
• 3.1.1 结构动力学的几个基本原理
• 3.1.2 单自由度体系的振动分析
• 3.1.3 多自由度体系的振动分析
• 3.2 结构的振动控制
• 3.3 结构振动控制的研究现状
• 3.3.1 被动控制
• 3.3.2 半主动控制
• 3.3.3 主动控制与智能控制
• 3.3.4 混合控制
• 3.4 本章小结
• 第四章 阻尼器
• 4.1 引言
• 4.2 粘滞阻尼器
• 4.2.1 粘滞阻尼器的减震原理
• 4.2.2 粘滞阻尼器的恢复力模型
• 4.2.3 粘滞阻尼器的工程应用
• 4.3 摩擦耗能阻尼器
• 4.4 金属耗能阻尼器
• 4.5 粘弹性阻尼器
• 4.6 本章小结
• 第五章 地震作用
• 5.1 我国的地震分布
• 5.2 地震记录的选取方法
• 5.2.1 合理选择地震波的重要性
• 5.2.2 地震动的三个要素及其参数要求
• 5.3 本文所选地震记录及其修正
• 5.3.1 所选地震记录
• 5.3.2 地震记录的修正
• 5.4 本章小结
• 第六章 振动控制分析
• 6.1 桁架结构有限元计算模型的建立
• 6.2 桁架结构振型及其固有属性分析
• 6.2.1 振型图和固有属性
• 6.2.2 小结
• 6.3 加入阻尼器前屋盖振动情况
• 6.3.1 多遇地震作用
• 6.3.2 罕遇地震作用
• 6.4 加入阻尼器后桁架结构的振型及其固有属性分析
• 6.4.1 阻尼器的确定
• 6.4.2 振型及其固有属性分析
• 6.4.3 加入阻尼器前后桁架结构周期和固有属性的对比
• 6.5 加入阻尼器后桁架结构的振动情况
• 6.5.1 多遇地震作用
• 6.5.2 罕遇地震作用
• 6.5.3 加入阻尼器前后罕遇地震作用下的振动对比
• 6.5.4 小结
• 6.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文