黏弹性阻尼器减震结构基于位移减震域的设计方法

刘文光， 阎美智， 于维欣， 何文福

(上海大学 土木工程系， 上海 200072)

随着建筑物的高度和跨度不断增加，体型越来越复杂，结构抗震分析与设计难度也随之不断增加。复杂而不规则的高层结构体系，在地震作用下，薄弱部位产生损伤甚至失效，引起结构的严重破坏[1]。消能减震作为一种应对地震灾害的技术，通过采用附加子结构或一定的措施，以消耗地震传递给结构的能量为目的的减震手段[2]。黏弹性阻尼器是常用的速度型阻尼器，主要利用其中的黏弹性材料发生剪切变形来耗散振动能，增加结构的阻尼，从而达到减小结构动力反应的目的。目前阻尼器在工程中已得到较为广泛的应用，但是尚没有形成统一的设计方法，其布置方式依赖于工程经验，进行反复的预估及试算，过程十分繁琐，需要占用大量的时间和资源，且其计算结果通常过于保守。因此，进行消能减震体系阻尼器设计方法的研究，探究阻尼器对结构动力响应的影响是十分必要的。

Shukla等[3]提出黏弹性阻尼器的三种不同力学模型配以三种不同的布置方式以进行阻尼器的优化布置。Takewaki[4]以层间位移的均方差之和作为目标函数，并用临界激励法对目标函数进行简化设计。Lopez-Garcia[5]用一种简化顺序搜索算法控制黏滞阻尼器数量，对减震结构进行优化布置。Singh等[6]以结构响应函数为目标函数，利用遗传算法确定黏弹和黏滞阻尼器的位置及参数。滕军等[7]以线性系统的二次型性能指标作为目标函数，研究了高层结构控制装置数量、位置和参数的优化设计方法。……