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論文:建筑結(jié)構(gòu)減隔震及結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)(留存版)

2024-09-17 16:07上一頁面

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【正文】 不宜采用隔震設(shè)計(jì):  ①基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定; ?、谙虏拷Y(jié)構(gòu)變性大,原有結(jié)構(gòu)的固有周期比較長(zhǎng);  ③位于軟弱場(chǎng)地,延長(zhǎng)周期可能引起共振; ?、苤谱髦谐霈F(xiàn)負(fù)反力;2)隔震裝置必須具有足夠的初始剛度,這樣能滿足正常使用要求。結(jié)構(gòu)物本身與一般非地震區(qū)的做法無疑,設(shè)計(jì)施工大大簡(jiǎn)化。強(qiáng)地震時(shí),出現(xiàn)非彈性的縫面錯(cuò)動(dòng),產(chǎn)生阻尼,消耗地震能量。根據(jù)控制信息,有外部供給能源產(chǎn)生所需的控制力,從而減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)反映。1)變阻尼半主動(dòng)控制  對(duì)變阻尼半主動(dòng)控制的研究一度非?;钴S,其目的在于尋找比定阻尼系統(tǒng)更好的減震效果,但事實(shí)上人們?cè)缫阎?,阻尼的減振效果是有條件的。值得注意的是增大阻尼在減小結(jié)構(gòu)相對(duì)位移反應(yīng)和變形的過程中有時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)的絕對(duì)速度和加速度增大,從而對(duì)內(nèi)部設(shè)備和人員帶來某些不利影響?;旌峡刂茖⒅鲃?dòng)控制與被動(dòng)控制結(jié)合起來應(yīng)用或采用其它復(fù)合控制方式通常稱為混合控制,其最常用的形式是用作動(dòng)器拖動(dòng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(HMS)。  ③氣體脈沖發(fā)生器。安裝在結(jié)構(gòu)上,測(cè)量結(jié)構(gòu)所受外部激勵(lì)或結(jié)構(gòu)反應(yīng)或兩者,將測(cè)量的信息傳遞給控制器的處理器。一般支撐桿件大都用軟鋼制作,取材容易,屈服點(diǎn)適當(dāng),延性好,故有較高的消能減震性能。從汕頭,廣州,西昌等地建造隔震房屋得知,多層隔震房屋比傳統(tǒng)多層隔震房屋節(jié)省房屋土建造價(jià):7度區(qū)節(jié)省3——6%,8度區(qū)節(jié)省8——14%,9度區(qū)節(jié)省15——20%。懸掛結(jié)構(gòu)在橋梁、火電廠鍋爐架等方面有大量應(yīng)用?! 〗Y(jié)構(gòu)隔震、減震方法的研究和應(yīng)用開始于60年代,70年代以來發(fā)展速度很快。后期修復(fù)費(fèi)用也很高。砌體結(jié)構(gòu)中為提高延性設(shè)構(gòu)造柱與圈梁,形成一個(gè)較弱的框架。概念設(shè)計(jì)的一些原則1) 總體屈服機(jī)制。既要求主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,又要求延性好,很難實(shí)現(xiàn)。 ?、劢Y(jié)構(gòu)→被動(dòng)減震  被動(dòng)減震是通過采取一定的措施或附加子結(jié)構(gòu)吸收和消耗地震傳遞給主結(jié)構(gòu)的能量,達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動(dòng)的目的。為控制滑板間的摩擦力,使之滿足隔震要求;在滑板間可以加設(shè)滑層。在地面劇烈震動(dòng)時(shí),上部結(jié)構(gòu)仍能處于正常的彈性工作狀態(tài)。由于上述的優(yōu)越性,消能減震體系被廣泛用于高層建筑的抗震,高聳構(gòu)筑物(塔、架等)的抗震或抗風(fēng),單層工業(yè)廠房排架縱向抗震,管線系統(tǒng)減震保護(hù)等。(三)主動(dòng)控制減震主動(dòng)控制減震體系是利用外部能源,在結(jié)構(gòu)受地震激勵(lì)震動(dòng)過程中,瞬時(shí)改變結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和施加控制力,以衰減結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的自動(dòng)控制體系。主動(dòng)拉索控制系統(tǒng)由連接在結(jié)構(gòu)上的預(yù)應(yīng)力鋼拉索構(gòu)成,在拉索上安裝一套液壓伺服機(jī)系統(tǒng)?! ∽儎偠群妥冏枘嵯到y(tǒng)應(yīng)屬于變結(jié)構(gòu)控制的范疇,其理論基礎(chǔ)在自動(dòng)控制領(lǐng)域中已有深入地研究。此外尚應(yīng)在不同學(xué)科和專業(yè)之間開展合作和交叉研究,開發(fā)使用的裝置、機(jī)構(gòu)和配套技術(shù),盡快形成新的產(chǎn)業(yè),以支持新技術(shù)的推廣應(yīng)用。這說明對(duì)中、短周期的結(jié)構(gòu),當(dāng)設(shè)計(jì)地震動(dòng)的主要周期較短時(shí),不必要采用半主動(dòng)變阻尼系統(tǒng)?! 、陂]環(huán)控制。 2.沖擊減震沖擊減震是依靠附加活動(dòng)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)之間的非完全彈性碰撞達(dá)到交換動(dòng)量和耗散動(dòng)能進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的技術(shù)。(二)被動(dòng)減震耗能減震1)結(jié)構(gòu)消能減震體系的特點(diǎn):結(jié)構(gòu)消能減震體系是把結(jié)構(gòu)的某些非承重構(gòu)件(如支撐剪力墻等)設(shè)計(jì)成消能桿剪,或在結(jié)構(gòu)物的某些部位(節(jié)點(diǎn)或連接)裝設(shè)阻尼器,在風(fēng)荷載輕微地
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