基于向量式有限元的阻尼器優(yōu)化布置與框架結(jié)構(gòu)斷裂分析.pdf

1、傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的性能來抵御地震作用，而消能減震結(jié)構(gòu)體系則是通過給結(jié)構(gòu)附設(shè)消能減震裝置來耗散地震能量。其中采用粘滯阻尼器進(jìn)行結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制的方法，具有構(gòu)造簡單、無需外部能源、減震效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，在工程結(jié)構(gòu)中得到了越來越多的應(yīng)用。
　　向量式有限元是一種新的結(jié)構(gòu)分析方法，它用空間點(diǎn)的性質(zhì)來描述結(jié)構(gòu)的形態(tài)，并用牛頓第二定律作為空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)則，很適合于分析結(jié)構(gòu)的非線性行為以及不連續(xù)行為。本文將向量式有限元引入粘滯阻尼減

2、震結(jié)構(gòu)的分析中，主要研究工作包括:(1)詳細(xì)闡述了向量式有限元的基本概念和分析原理，采用給空間點(diǎn)施加附加作用力的方法來模擬阻尼器的作用，提出了基于向量式有限元的粘滯阻尼減震結(jié)構(gòu)分析方法;(2)基于此分析方法編寫MATLAB程序?qū)钨|(zhì)點(diǎn)模型和五層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行耗能減震分析，同時(shí)與SAP2000的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了方法和程序的有效性;(3)利用向量式有限元建立三跨七層框架模型，考慮邊跨均勻布置、權(quán)系數(shù)布置以及循環(huán)布置三種阻尼器優(yōu)化布置方

3、案，選取EL Centro波和Taft波進(jìn)行動(dòng)力分析，比較三種阻尼器布置方案對結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的控制效果;(4)基于向量式有限元分析方法提出了阻尼器循環(huán)布置優(yōu)化策略，它能根據(jù)每個(gè)循環(huán)中的層間位移數(shù)值，一次性找出框架結(jié)構(gòu)中布置阻尼器的行向量與列向量，并用逐一布置方法驗(yàn)證了所編程序的正確性;(5)建立梁單元的斷裂準(zhǔn)則和斷裂模式，利用向量式有限元程序?qū)Π惭b阻尼器前后的框架結(jié)構(gòu)在沖擊荷載以及地震作用下的斷裂行為進(jìn)行數(shù)值模擬，分析阻尼器在框架斷裂倒塌