文档介绍：西北工业大学硕士学位论文摘要
摘要
随着我国经济和社会的快速发展,城市人口密度的增加,超高层建筑将会得到
越来越广泛的应用,因此有必要对超高层建筑的合理结构形式和动力响应计算方法
进行系统研究。
巨型一子控制结构体系是一种新型的超高层建筑结构形式,它是随着结构工程的
发展和控制理论研究的深入,综合利用巨型框架特有的二级结构形式和结构控制的
基本思想而提出的。
本文从理论推导、数值分析、参数优化等方面对巨型一子控制结构进行了深入研
究,并对结构形式进行了改进,提出了改进巨型一子控制结构体系。
本文采用了更接近实际的力学模型,主结构采用弯曲刚度,子结构采用剪切刚
度,利用非平稳随机振动复模态理论,推导了巨型一子控制结构的动力响应表达式,
并以日本东京市政一号楼为基本模型,讨论了巨型一子控制结构的主要参数刚度、
阻尼和耗能阻尼器对控振效果的影响,结果表明与普通巨型框架结构相比,巨
型一子控制结构通过合理选择子结构刚度,可以较好的控制主结构和子结构在非平稳
随机地震作用下的位移和加速度响应,从而提高了结构安全性。为了改进巨型梁的
大跨度特性,于次框架的顶部与巨梁之间设置部分柱,从而形成一种改进的巨型
一子控制结构体系,通过数值计算,改进结构和原巨型一子控制结构一样都可以较好
的控制主结构和子结构的位移和加速度响应,而且改进结构缩小了结构在不同子结
构刚度下的最大地震响应的范围,所以改进结构进一步提高了结构安全性,又降低
了实现的难度,从而证明了本文提出的巨型一子控制结构是一种理想的超高层建筑结
构形式,其将具有广阔的发展前景。
关键词巨型一子控制结构结构控制理论复模态理论调频质量阻尼器
非平稳随机地震作用刚度阻尼
西北工业大学硕士学位论文
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
第一节引言
建筑是人类文明发展的重要标志,纵观人类历史,可以说一部建筑发展史
就是一部人类文明发展史。人们在与各种自然灾害的斗争中懂得了建筑结构的重
要性,积累了宝贵的经验财富,近代,建筑结构随着科学技术的进步而飞速发展,
特别是钢材冶炼技术的进步和人造石料混凝土的发明使得结构形式更加多样化
和合理化,建筑结构经历了从原始的木石结构到传统的砖混结构,再到现在广泛
应用的框架结构的变更。进入世纪以来,随着经济的高速发展和人口的快速
增加,城市用地越来越紧张,超高层建筑结构便应运而生。超高层建筑结构是一
种非常重要的特种结构,它的用途量大面广,而今已经遍及广播、电视、电力、
邮电、冶金、通讯、旅游等各个部门。在超高层建筑结构中,抗侧力是设计的主
要因素,随着建筑高度的不断提高,抗侧力体系在不断的发展和改进,例如框架
剪力墙、筒体结构和筒束等建筑结构形式都是典型代表,世纪年代出现了
巨型建筑结构这种适应超高层建筑发展趋势和特点的新型结构体系。
超高层建筑随着高度的增加,呈现出更加明显的高柔特性。在水平地震作用
下,如果结构的振动过大,不仅影响到结构的正常使用,还会造成结构的破坏,
影响到生命财产的安全,这时就需要对结构的振动进行控制。年美国学者
。首次提出了结构控制的概念,在短短的多年中,结构控制得到了迅猛
的发展。目前,结构被动控制的理论与方法都已经比较成熟,并在许多实际工程
中得到了应用,半主动控制和主动控制虽然在理论上取得了一些突破,但在实际
应用中还需进一步的完善和发展。
世纪结构工程朝着长大化和高耸化的方向发展,不但要求创造新的轻质
高强材料,更加稳定可靠的振动控制方法,更要求在系统科学思想指导下,创造
便于实施振动控制策略、符合控制系统原理的新型建筑结构体系综合运用结
构控制理论和巨型建筑其特有的结构特点,本文提出了一种理想的超高层建筑结
构体系,即巨型一子控制结构体系。
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西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
第二节巨型一子控制结构体系的简介
巨型一子控制结构体系是利用巨型框架结构特有的由两级结构组成的特点,并
结合结构控制理论而提出的,因此有必要对巨型框架和结构控制的基本概念加以
阐述
巨型框架的概念
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巨型框架结构是巨型结构的一支,它是由「
口
主框架和次框架组成图。主框架是一种大
型的跨层框架,对钢筋混凝土巨型框架每隔
层设置一巨型框架梁,对钢结构巨型框架每隔
层设置一巨型框架梁,每隔若干个开间设
置一巨型框架柱。主框架巨型梁之间的楼层另设门】
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柱网尺寸较小的次框架。主框架承担水平荷载和厂厂下刁丁刁门
由次框架传来的竖向荷载,次框架只承担本身楼
层的竖向荷载并传递给