研究成果

考虑扭转耦联效应的附属结构最优位置分析

发布时间:2015/2/4阅读次数:2588次

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摘 要:实际建筑物大多为偏心结构, 扭转耦联效应使同层楼板上不同位置处附属结构的动力响应也不相同, 通常存在一个平面最优位置。本文建立了主附结构体系的扭转耦联模型, 利用复模态理论和模式搜索方法研究了
影响附属结构最优位置的几个重要因素, 包括地震输入方向、场地类别、主体结构偏心、附属结构质量、频率及阻尼比等, 通过数值分析得出了一些有益的结论。
关键词:附属结构;扭转耦联;复模态;模式搜索;最优位置
结论
    本文建立了考虑扭转耦联效应的主附结构体系模型, 并采用模式搜索研究了影响附属结构最优位置的几个因素, 得到了一些有益的结论:
(1)影响附属结构最优位置的因素主要有地震输入, 主体结构的动力特性, 附属结构的动力特性等因素。
(2)在不同地震输入方向下附属结构的最优位置也不相同, 并且分布在几个隔离的区域, 通常并不位于主体结构的角点上。
(3)通过对13 种地震输入(包括白噪声)下附属结构最优位置变化的研究, 可以看出场地类别的改变对附属结构的最优位置的影响很小, 最优位置只在平行地震输入方向有微小移动, 而在垂直地震输入方向没有变化。
(4)主体结构偏心影响附属结构最优位置的分布。当主体结构的偏心位置关于X 轴对称时, 附属结构的最优位置同样关于X 轴对称;当主体结构的偏心位置关于Y 轴对称时, 附属结构的最优位置也将关于Y 轴对称。
(5)附属结构的质量较小时最优位置位于主体结构的角点, 随着附属结构质量的增大, 而这之间相互作用明显, 最优位置沿边界逐渐向主体结构内部靠拢。
(6)附属结构阻尼比的变化对最优位置的影响很小。
(7)当附属结构与主体结构频率调谐时, 最优位置有明显变化。当附属结构质量较大时, 与主体结构之间的相互影响, 导致在主体结构基频的低频段最优位置也有明显变化, 而在远离调谐频率的高频段附属结构的最优位置则仍然变化不大。