懸掛系統(tǒng)減震效果分析.pdf

1、懸掛建筑是近現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，懸掛結(jié)構(gòu)是減震的重要手段之一。自1938年Williams提出了用懸掛方式建筑超高層結(jié)構(gòu)的想法，并擬采用巨型框架懸掛樓層，之后很多學(xué)者對其進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的研究，并廣泛應(yīng)用于建筑和橋梁等工程。
　　懸掛結(jié)構(gòu)的受力性能與結(jié)構(gòu)高度、懸掛樓層數(shù)、吊桿半徑、承載柱截面抗彎剛度、樓層阻尼器阻尼系數(shù)因素有關(guān)，文章主要討論各參數(shù)對懸掛系統(tǒng)的減震效果分析。
　　首先建立懸掛系統(tǒng)簡化模型，以一個(gè)1

2、4層結(jié)構(gòu)為例，1-7層懸掛在第一剛性桿上，8-14層懸掛在第二剛性桿上，坐標(biāo)系xoy固定在地面上。根據(jù)拉格朗日方程推導(dǎo)懸掛系統(tǒng)的動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算公式，并利用 MATLAB語言編制了時(shí)程分析程序，輸入實(shí)際地震動(dòng)記錄和人工波對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算分析，通過研究其在地震作用下的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，分析懸掛系統(tǒng)的減震效果。通過實(shí)際計(jì)算研究其在地震作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并分析懸掛系統(tǒng)是否有減震效果。通過比較兩種情況的最大層間位移、最大樓層位移、最大樓層速度和最大樓

3、層加速度，得到懸掛系統(tǒng)減震效果最佳時(shí)其控制因素的最優(yōu)組合。
　　通過計(jì)算和比較得到以下結(jié)論：根據(jù)拉格朗日方程建立了承載柱懸掛結(jié)構(gòu)體系的運(yùn)動(dòng)方程。懸掛樓段樓層層間位移大幅減小，減震效果接近97％。樓層位移位移沿懸掛樓段高度分布區(qū)域均勻；樓層速度與加速度也分別減少。承載柱截面抗彎剛度值對其截面內(nèi)力與水平位移的影響最顯著，當(dāng)截面抗彎剛度值增大時(shí)，截面內(nèi)力隨之增大，水平位移減小；吊桿長度，樓層阻尼器阻尼系數(shù)對柱身內(nèi)力及水平位移的影響較小。