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利用粘弹性支撑改善结构的抗震性能.pdf 71页

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独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不 包含有其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西南科技大学 或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作过的周恚对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名: 日期: 关于论文使用和授权的说明 本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校 有权保留学位论文的复印件,允许该论文被查阅和借阅;学校可以公布该论 文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 (保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名; 导师签名: 日期: 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1页 1 绪论 1。1 引言 地震是一种危害极大的突发自然灾害,在地震时产生的巨大能量,往往 造成各类建筑物和设施的破坏,甚至倒塌,并由此引起的各种次生灾害的发 生以及人员的伤亡。国内外大量的震害都表明,采用科学合理的抗震设计方 法和措施,是当前减轻地震灾害的最有效途径。由于制订的设防标准不同, 各类建筑物和设施在地震中的表现会截然不同,因而在地震时造成的损失也 会有巨大的差别。例如,1976年7月28日在我国一个拥有150万人口的唐 山市,遭遇7.8级地震的袭击,顷刻间整座城市化为一片瓦砾,人员死亡高 达25万人,经济损失超过百亿元。可是,1985年一个拥有100余万人口的 智利瓦尔帕莱索市虽遭受了同样7.8级地震的袭击,人员死亡却只有150人, 而且不到~周时间,整个城市就恢复原样。同样大小的地震,城市人口也差 不多相同,却产生了如此不同的后果,只是因为瓦尔帕莱索市的建筑物和设 施曾进行了有效抗震设防。另外一个事例,同本东京是国际著名大城市,历 史上曾发生过8级以上大地震,只本政府以及各界一向对此十分关心和重 视,长期以来一直致力于将东京建成一个能抗御8级大地震的城市。1986 年一次6.2级地震发生在东京城底下,一座上千万人口的城市仅死亡2人, 整个城市几乎未遭到破坏。可是一向认为没有发生大地震危险的日本第二大 港神户市对工程抗震设防就不那么重视。在1995年1月17日的一次6.9级 的地震中,导致了近十万栋房屋毁坏,5500人死亡和约1000亿美元的经济 损失。 从上述的震例不难看出,工程抗震是减轻地震灾害和损失的十分有效的 措施,工程抗震的成效很大程度上取决于所采用的工程设防标准,而制订恰 当、合理的设防标准需要可靠的科学和技术依据m。 1.2国内外抗震研究概况 国内现行抗震设计规范是以“大震不倒、中震可修、小震不坏”三个水 准作为设计目标。在具体实施上通过对建筑结构强度和刚度的要求按二阶段 设计步骤实现抗震设计目的。国外的情况基本类似。但随着社会经济的发展, 特别是超高层、复杂体型、满足特殊功能要求建筑的大量出现,上述被动防 西南科技大学硕士研究生学位论文 第2页 御式设计在许多方面已不能满足要求。 新兴的结构振动控制应用了计算机技术、系统辩识和机械自动化技术, 同时还涉及结构振动理论、优化设计理论和控制理论等多学科领域。建筑结 构的抗震控制设计,与一般的被动防御式设计帽比,是设计思想上的飞跃。 建筑的结构控制一般可分为四类: (1)主动控制一一依靠外界能量提供控制作用抑制结构反应; (2)被动控制一一无外加能源的控制,其控制作用是控制装置随结构一 起运动而产生的; (3)半主动控制一一依靠较少的外界能量改变控制系统的特性、参数以 减少结构的反应; (4)主被动混合控制一~将主被动控制结合起来达到有效结构的反应。 上个世纪80年代起,土木工程结构的结构控制理论研究得到了迅速发 展,尤其以主动控制设计方法的研究最多。在线性结构主动控制设计方法的 下的主动TMD和Tendon控制系统的实用性和可行性进行了广泛的研究。而 对于非线性结构的研究目前国际上还很少,因为非线性结构体系是非线性的 时变体系,要寻

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