碩士生開題報告 高層筒體內(nèi)部連接消能結(jié)構的減震分析和優(yōu)化設計

1、碩士研究生學位論文開題報告學號：號：282081405010研究生姓名：研究生姓名：徐曉珂導師：劉偉慶教授研究方向：結(jié)構抗震與減振控制論文題目：高層筒體內(nèi)部連接消能結(jié)構的減震分析和優(yōu)化設計學院：院：土木工程學院入學時間：2008年09月07日開題時間：2010年07月30日2010年7月30日高層筒體結(jié)構具有普通延性抗震結(jié)構的普遍缺點。在強震作用下，主要還是通過結(jié)構自身的非線性變形來耗散大量的地震能量，核心筒體部分在地震中吸引的地震作用

2、大，強烈的地震作用將迫使筒體剪力墻的底部及連梁端部進入非線性變形階段，震害將主要集中在剪力墻底部、連梁和相應的樓層位置，結(jié)構破壞嚴重且震后修復非常困難。消能減震作為一項結(jié)構減震新技術，主要是指在房屋結(jié)構中設置各種消能減震裝置，在地震作用下，依靠阻尼器的粘滯阻尼或塑性滯回阻尼來消耗輸入結(jié)構的大部分地震能量、增大阻尼、減輕結(jié)構地震反應，保護主體結(jié)構免于破壞。目前的消能減震技術存在較多的局限性。（1）減震效果方面。目前的消能減震機理是被動地依

3、靠主體結(jié)構的層間變形來消耗地震能量，沒有能夠?qū)χ黧w結(jié)構的結(jié)構類型做出主動的調(diào)整或優(yōu)化。減震裝置均是設置在結(jié)構立面不同的開間內(nèi)，只有當?shù)卣鸱较蚱叫杏谠O置方向時，阻尼器才能發(fā)揮作用，地震方向垂直于設置方向時，阻尼器將沒有任何效果。阻尼器的消能減震效果也沒有得到充分發(fā)揮，如對角型設置的阻尼器其兩端實際相對變形還小于結(jié)構層間變形。（2）連接構造方面。無論是采取對角型、K字型或其它阻尼器設置方法，均需要大量的附屬連接構件，連接構件的材料數(shù)量遠大于

4、阻尼器本身。由于整個消能減震體系的構件眾多、尺寸較大，還需要采取相應的措施來防止阻尼器的出平面失穩(wěn)等問題，導致構造復雜、施工困難；連接構件的作用是傳遞阻尼器產(chǎn)生的阻尼力，將不可避免的產(chǎn)生變形，而連接構件的任何變形均會降低阻尼器的實際減震效果。（3）建筑功能方面。對高層筒體結(jié)構來說，為了獲得較好的減震效果，可能需要在結(jié)構每層均設置數(shù)量較多的阻尼器，而無論采取何種設置方式，均會影響建筑使用功能，對建筑布局產(chǎn)生很大的阻礙作用。（4）維護檢修方

5、面。目前阻尼器的設置位置非常分散，且往往處于兩面墻板之間等封閉的空間內(nèi)，給日常的維護或震后的檢修均帶來很大的不便。為了大幅度提高高層、超高層建筑結(jié)構的抗震性能，充分發(fā)揮阻尼器的消能減震效果，克服目前普遍存在的技術缺陷，本課題對高層筒體內(nèi)部連接消能減震結(jié)構體系的抗震性能進行研究。該結(jié)構體系如圖2所示，主要由外圍框架、核心筒體、連接阻尼器等三部分構成。其外圍為鋼筋混凝土框架結(jié)構或鋼框架結(jié)構，中間位置為鋼筋混凝土核心筒體結(jié)構，這樣的結(jié)構布局在

6、超高層建筑中非常具有代表性，相當于通常所說的“外框內(nèi)筒結(jié)構”。本課題所研究的結(jié)構中，“外框”和“內(nèi)筒”均獨立構成相對完整的結(jié)構體系，兩者之間完全通過一系列位于樓面位置的、水平設置的阻尼器相連接，取消通常采用的鋼筋混凝土連梁，分割開樓板。圖2高層筒體內(nèi)部連接消能減震結(jié)構體系示意圖1.3課題研究目的及應用價值高層筒體內(nèi)部連接消能減震結(jié)構體系作為一新型結(jié)構體系，具有比較突出的優(yōu)點。這一新型的結(jié)構體系，和目前常見的高層筒體結(jié)構、消能減震結(jié)構均具