L型结构中粘弹性阻尼器快速布置计算方法与程序实现

摘要

地震作用下偏心结构产生平动和扭转，导致结构破坏加剧。随着消能减震技术的发展，粘弹性阻尼器等技术成为了解决结构抗震的一种新方法。本文主要研究了基于顺序搜索法的L型结构中粘弹性阻尼器快速布置计算方法，实现了优化布置方案的程序自动化，并与人工计算结果进行对比。主要内容如下:
　　(1)在采用顺序搜索法作为优化算法的基础上，分别以层间位移角以及层间位移角与位移比的加权组合两种目标函数，实现了L型偏心结构中粘弹性阻尼器的空间优化布置。
　　(2)利用1m×1m的振动台和比例为1∶15的四层L型有机玻璃试验模型，基于不同控制函数，对布置阻尼器的偏心结构进行常遇、基本和罕遇地震作用下的地震响应分析。得出了以层间位移比和层间位移角加权组合为目标函数的布置方案是抗震效果最优的方案。
　　(3)完成计算程序，实现最优控制策略的自动化计算，将计算结果与人工计算结果进行对比，验证了程序的有效性和高效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 SP2000 API的应用与发展

1．3 EXCEL VBA的应用与发展

1．4 L型结构的抗震控制研究

1．5 本文的主要研究内容

1．6 本文的研究目的及意义

第2章 L型偏心结构中粘弹性阻尼器的优化布置模型计算

2．1 粘弹性阻尼器的类型

2．2 偏心结构的动力分析模型

2．3 结构计算参数

2．4 偏心结构平扭耦联运动方程的建立

2．5 耗能减震结构地震响应计算方法

2．5．1 强行解耦法

2．5．2 时程分析法

2．6 目标控制函数

2．7 有限元模型的计算

2．8 地震波的选取

2．9 偏心结构模型消能减震前后地震响应数值分析

2．9．1 偏心结构振型周期、频率的对比分析

2．9．2 偏心结构振型质量参与系数

2．9．3 偏心结构的位移比

2．9．4 偏心结构的层间位移角

2．10 本章小结

第3章 粘弹性阻尼器对L型结构消能减震优化布置试验研究

3．1 振动台试验

3．2 动力响应分析

3．2．1 L型偏心结构的自振周期和频率的对比分析

3．2．2 L型偏心结构层间位移比

3．2．3 偏心结构的层间位移角

3．3 本章小结

第4章 L型结构中粘弹性阻尼器快速布置计算方法与程序实现

4．1 程序设计目的

4．2 程序设计语言与工具

4．3 程序组织框架与流程

4．3．1 程序的组织框架

4．3．2 程序的运行流程

4．4 程序运行过程

4．5 程序运行实例分析

4．5．1 程序计算实例模型

4．5．2 实例计算过程

4．5．3 阻尼器在偏心结构各层的个数分布

4．5．4 程序计算得出的最大结构位移

4．5．5 程序计算得出的最大层间位移角

4．5．6 程序计算得出的最大层间位移比

4．6 程序自动计算与人工手算的对比

4．6．1 阻尼器个数的对比

4．6．2 最大层间位移角和最大层间位移比的对比

4．6．3 程序自算和人工手算所用时间的对比

4．7 本章小结

第5章 结论及展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要学术成果

附录

致谢