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基于性能的某高层结构风振控制研究

原文作者:
  周云,汪大洋,李庆祥
发布时间:
  2014-08-13
来    源:
  广州大学土木工程学院,广东省建筑科学研究院
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摘要: 基于性能的设计思想是目前工程结构设计研究的热点问题之一,本文结合某高层结构,将该思想用于结构抗风分析中,通过减振技术实现结构性能化设计目标。采用ADINA 和Etabs 两种软件建立了结构的三维有限元模型,给出了两对角粘滞阻尼支撑减振控制方案,并在无控和有控条件下分别对该结构进行了风振反应分析。结果表明,两种软件的计算结果具有良好的吻合性; 通过在结构中设置粘滞阻尼支撑,达到了不同设计风压等级下顺风向和横风向均能满足预期性能目标的要求; 粘滞阻尼器可有效提高结构的风振性能水准,便于性能化设计思想在工程结构抗风设计中的实现。研究成果可为基于性能的设计思想在工程结构抗风设计中的推广应用提供参考。
    随着新材料、新技术与新结构体系等的不断发展与推广应用,工程结构逐渐变得越来越高、跨度也越来越大,结构体系不断向柔性化方向发展,抗震与抗风设计已成为结构设计不可或缺的两个重要方面,尤其对于部分柔性高层结构,抗风设计更为重要,甚至起决定性作用。结构抗震设计经过近百年的发展,已近形成了较系统的抗震设计理论,从传统的结构静力法、反应谱法发展到目前热点研究的基于性能的抗震设计理论[1 - 6]。结构抗风设计理论和方法的研究滞后于结构抗震设计理论和方法的研究,对一个建筑结构在地震作用下按基于性能的抗震设计方法进行,而对风荷载不按基于性能的设计方法进行,显然是不合理的。因此,有必要同时开展基于性能的结构抗震与抗风设计,以达到合理可靠的建筑结构设计。笔者在文献[7,8]中提出了基于性能的结构抗风设计理论框架,并对结构抗风性能目标、结构设计风压等级等进行了初步研究与探讨。本文针对某高层结构,将基于性能的设计思想用于该结构的抗风分析中,分别采用Etabs 和ADINA软件对该高层结构进行风振反应分析,结合粘滞阻尼控制技术实现结构预期性能设计目标的要求。
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