| 【中文题名】 | 巨—子型控制结构体系脉动风振反应分析 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-6-9 |
| 【中关键词】 | 巨—子型控制结构体系,脉动风振,复模态理论,附加柱刚度,阻尼比, |
| 【英关键词】 | mega-sub controlled structural system,vibration by pulsating wind,complex modal analytical theory,additional columns stiffness,damper ratio, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>特种结构>抗震动结构、防灾结构>耐震、隔震、防爆结构 |
| 【论文摘要】 | 城市化进程的加快促使超高层建筑迅猛发展,来回应土地不足、人口剧增和地价昂贵等城市发展问题。建筑高度的增加需要有新的结构形式出现来满足建筑功能及振动控制的要求,巨-子型控制结构体系将传统的巨型框架结构体系与TMD质量调频控制原理相结合,在满足建筑功能要求的同时,具有良好的控制效果。
本文在以往研究的基础上,针对巨型梁结构层的大跨度问题,提出在巨-子型控制结构体系的子结构与上部巨型梁结构层之间设置附加柱,形成一种新的巨-子型控制结构体系。建立了该结构体系在脉动风载作用下的动力方程,基于随机振动的复模态理论,推导出位移响应谱和加速度响应谱及响应均方值的表达式。以日本电气总公司大楼主体结构、日本神户TC大厦的结构形式为参考,建立三巨层和四巨层的数值算例。通过刚度比R_k和阻尼比R_c的变化,对脉动风载作用下影响结构体系响应的重要因素附加柱刚度和附加阻尼器阻尼进行研究。文中讨论了无阻尼器情况下,附加柱刚度对结构体系的影响;并选取结构体系中响应较大的质点为代表,研究了安装阻尼器情况下,阻尼器和附加柱同时作用对结构体系的影响;分析过程考虑结构体系的两种受力情况:主、子结构同时受风荷载作用和主结构单独受风荷载作用... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
7-19 |
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1.1 引言 |
7-8 |
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1.2 巨—子型控制结构体系 |
8-14 |
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1.2.1 巨型框架结构 |
8-9 |
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1.2.2 结构振动控制方法 |
9-12 |
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1.2.3 巨—子型控制结构体系 |
12-14 |
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1.3 巨—子型控制结构体系的风振控制 |
14-16 |
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1.3.1 必要性 |
14 |
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1.3.2 抗风设计要求 |
14-16 |
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1.4 研究背景 |
16-17 |
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1.5 论文主要工作 |
17-19 |
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第二章 风荷载基本理论 |
19-29 |
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2.1 风特性及风荷载 |
19-20 |
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2.2 风荷载测试技术 |
20-21 |
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2.2.1 风洞试验 |
20 |
|
2.2.2 现场实测 |
20-21 |
|
2.3 风速和风压 |
21-23 |
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2.3.1 风速和风压的关系 |
21-22 |
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2.3.2 基本风速和基本风压 |
22-23 |
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2.4 脉动风特性 |
23-26 |
|
2.4.1 脉动风速谱 |
24-25 |
|
2.4.2 脉动风的空间相关性 |
25-26 |
|
2.5 脉动风荷载互功率谱 |
26-27 |
|
2.6 脉动风时程模拟 |
27-28 |
|
小节 |
28-29 |
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第三章 巨—子型控制结构体系脉动风振响应的复模态分析 |
29-41 |
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3.1 工程随机振动问题和模态分析 |
29-31 |
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3.2.1 脉冲响应法 |
30-31 |
|
3.2.2 频率响应法 |
31 |
|
3.3 复模态分析方法 |
31-34 |
|
3.4 多输入多输出系统的频率响应分析 |
34-35 |
|
3.5 巨—子型控制结构体系脉动风振复模态分析 |
35-39 |
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3.5.1 巨—子型控制结构体系的分析模型 |
35 |
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3.5.2 动力方程的建立 |
35-39 |
|
3.5 巨—子型控制结构体系复模态分析 |
39-40 |
|
小节 |
40-41 |
|
第四章 巨—子型控制结构体系算例分析 |
41-69 |
|
4.1 工程实例简介 |
41-42 |
|
4.2 数值算例1 |
42-44 |
|
4.3 算例1计算结果 |
44-59 |
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4.3.1 响应谱比较分析 |
44-45 |
|
4.3.2 无附加阻尼器情况下，附加柱刚度对结构体系的影响 |
45-52 |
|
4.3.2.1 主、子结构同时受风荷载作用 |
46-51 |
|
4.3.2.2 主结构单独受风荷载作用 |
51-52 |
|
4.3.3 附加阻尼器阻尼对结构体系的影响 |
52-59 |
|
4.3.3.1 主、子结构同时受风荷载作用 |
53-56 |
|
4.3.3.2 主结构单独受风荷载作用 |
56-59 |
|
4.4 数值算例2 |
59-61 |
|
4.5 数值算例2计算结果 |
61-67 |
|
4.5.1 响应谱比较分析 |
61 |
|
4.5.2 附加柱刚度对巨—子型控制结构体系的影响 |
61-64 |
|
4.5.3 附加阻尼器阻尼对巨—子型控制结构体系的影响 |
64-67 |
|
小节 |
67-69 |
|
第五章 巨—子型控制结构体系模型设计 |
69-79 |
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5.1 结构模型分析 |
69-70 |
|
5.2 模拟理论 |
70-73 |
|
5.2.1 相似常数 |
70-72 |
|
5.2.2 相似原理 |
72 |
|
5.2.3 相似条件的确定方法 |
72-73 |
|
5.3 结构模型设计的程序 |
73-74 |
|
5.4 巨—子型控制结构体系模型设计 |
74-79 |
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第六章 总结与展望 |
79-82 |
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参考文献 |
82-85 |
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硕士研究生阶段发表的论文 |
85-86 |
|
致谢 |
86-87 |
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西北工业大学学位论文知识产权声明书 |
87 |
|
西北工业大学学位论文原创性声明 |
87 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122207 |
