申志靈　張逯見

摘 要：隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，懸梁建筑的減振體系結(jié)構(gòu)在發(fā)展上也有了更高的要求，其中它的抗側(cè)性能就應(yīng)該進(jìn)行深入研究。基于此，進(jìn)一步研究它的動(dòng)力以及靜力相關(guān)內(nèi)容，在這樣的分析之下得知，隨著其懸掛次的結(jié)構(gòu)在抗轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和側(cè)移剛度二者之間的比，也就是表征系數(shù)是大于10，也就是次結(jié)構(gòu)的固結(jié)在懸掛端上的效果。而隨著這種懸掛次結(jié)構(gòu)在質(zhì)量上的變化，又會(huì)發(fā)生一系列變化，也就有懸掛結(jié)構(gòu)對(duì)于低振動(dòng)激勵(lì)情況下不會(huì)輕易發(fā)生共振情況，次結(jié)構(gòu)在擺動(dòng)位移響應(yīng)的對(duì)等效懸掛上的長(zhǎng)度變化同樣不敏感，可是，對(duì)于激振頻率卻有敏感的變化。

關(guān)鍵詞：懸掛建筑 減震體系 系結(jié)構(gòu) 抗側(cè)性能 擺動(dòng)位移

中圖分類號(hào)：TU352.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（c）-00-02

懸掛建筑結(jié)構(gòu)作為一種新型的減震結(jié)構(gòu)體系，問(wèn)鼎世間的時(shí)候就被建筑界廣泛關(guān)注，這樣的優(yōu)待不僅僅是因其懸掛方式上具有強(qiáng)烈的藝術(shù)性表現(xiàn)能力，更主要的是因其結(jié)構(gòu)體系完全符合了自然傳力的相關(guān)原理，可以充分的利用這種高強(qiáng)材料之中的物理學(xué)，進(jìn)行性能設(shè)計(jì)，用細(xì)而長(zhǎng)的拉桿來(lái)代替以往粗大的柱子，進(jìn)一步增加建筑的利用、使用率，增進(jìn)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震性能?？梢园押送策@種懸掛建構(gòu)結(jié)構(gòu)作為分析例子，在圖1之中會(huì)有顯示。

1 根據(jù)具體例子，進(jìn)一步分析懸掛建筑減振體系次結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容

在建筑之中，樓層一般都是通過(guò)這種懸掛轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行懸掛，懸掛在其核心筒或者是巨型的框架等一些主結(jié)構(gòu)上面，這種利用了質(zhì)量的巨大懸梁樓層，一直最為它的次結(jié)構(gòu)，真正意義上的達(dá)到用振動(dòng)來(lái)控制的目標(biāo)結(jié)構(gòu)體系，也被叫做懸梁建筑的減振體系。它的特點(diǎn)就是能夠把整體建筑都設(shè)計(jì)成為一個(gè)整體的、超級(jí)的、懸掛質(zhì)量調(diào)頻的阻尼系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在振動(dòng)上的控制模板在圖2之中會(huì)有圖示。對(duì)于懸掛建筑的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，懸掛系結(jié)構(gòu)上每一個(gè)樓層在設(shè)計(jì)上都應(yīng)該是一個(gè)整體，簡(jiǎn)化成集中的質(zhì)量m2，其支撐的次結(jié)構(gòu)之中柱結(jié)構(gòu)和連接主與次結(jié)構(gòu)的這一懸掛轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)就可以轉(zhuǎn)化成集中的質(zhì)量m1，對(duì)于懸掛的結(jié)構(gòu)和主結(jié)構(gòu)二者之間應(yīng)該設(shè)置一些減振的耗能裝置。

在圖2之中，有k1和c1來(lái)進(jìn)一步表示它的主結(jié)構(gòu)在剛度上的數(shù)據(jù)以及它的阻尼系數(shù)，在k2和c2也有相關(guān)的懸掛的次結(jié)構(gòu)在總抗側(cè)剛度與阻尼系數(shù)。懸掛建筑在減振的體系與減振避震等方面的動(dòng)力特性，還有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)，可是也有一定的不足，應(yīng)該足夠引起關(guān)注與研究，尤其是它的動(dòng)力與靜力上的相關(guān)分析。

對(duì)于懸掛次結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致研究，可以進(jìn)行數(shù)值假設(shè)，設(shè)懸掛的次結(jié)構(gòu)在等效質(zhì)量方面是m2，次結(jié)構(gòu)和懸掛轉(zhuǎn)換層這二者之間擁有一定的抗轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，可以設(shè)為kr，L是次結(jié)構(gòu)在等效懸掛上的具體長(zhǎng)度，Δ與θ它們分別是次結(jié)構(gòu)在側(cè)向位移和轉(zhuǎn)動(dòng)方面的相關(guān)角度，Q是側(cè)向作用的作用力，在圖3之中有相關(guān)圖示，建立一個(gè)平衡的微分方程，就能夠進(jìn)一步得到位移的解析解，再根據(jù)這些邊界條件進(jìn)行常數(shù)的確定。

在圖3之中的懸掛結(jié)構(gòu)和柱結(jié)構(gòu)之間的設(shè)置上，在粘彈性的阻尼器這種彈簧剛度具體參數(shù)為kc，次結(jié)構(gòu)在重力恢復(fù)剛度具體值為kG，可以用kG=m2g/L進(jìn)行表示，其中KL是把次結(jié)構(gòu)當(dāng)成是懸臂梁進(jìn)行考慮的轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的側(cè)移剛度?？梢员硎緸?。

在等式之中，i是其懸掛的次結(jié)構(gòu)具體線剛度，也可以用相關(guān)公式進(jìn)行表示，進(jìn)一步得出懸掛的次結(jié)構(gòu)在重力和吊桿臨界上的壓力之比，也就是。

根據(jù)上述的數(shù)值和具體“設(shè)據(jù)”，能夠進(jìn)一步得出他的相關(guān)結(jié)果，也能夠有一個(gè)具體的預(yù)算。對(duì)于此有一個(gè)相關(guān)的了解以后就要深入懸掛次結(jié)構(gòu)在側(cè)向擺動(dòng)上的相關(guān)內(nèi)容。

2 懸掛次結(jié)構(gòu)在側(cè)向擺動(dòng)上的相關(guān)內(nèi)容

在進(jìn)行荷載作用設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要經(jīng)過(guò)對(duì)這種懸掛建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，在它的主、次結(jié)構(gòu)的響應(yīng)上都能夠滿足比較合理的一個(gè)數(shù)值的為止。可是，因?yàn)榈卣鹱饔镁哂须S機(jī)的特性，懸掛建筑這一結(jié)構(gòu)在它的壽命期之中，有可能會(huì)超出設(shè)防的烈地震值。在這樣不利的環(huán)境下，它的主、次結(jié)構(gòu)彼此在耗能減振上的裝置就有可能會(huì)全部失去其效用，整個(gè)體系在整棟頻率的參數(shù)以及阻尼參數(shù)上，都會(huì)發(fā)生非常大的變化。這個(gè)時(shí)候的懸掛次結(jié)構(gòu)就會(huì)處在一種擺動(dòng)的情況，位移相對(duì)來(lái)說(shuō)也就比較大，很可能與柱結(jié)構(gòu)之間發(fā)生碰撞的事情，所以，要針對(duì)這種結(jié)構(gòu)擺動(dòng)施行策略分析。

在的圖4中就是簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)模型，主要是在懸掛次結(jié)構(gòu)這一動(dòng)力特性和質(zhì)量的具體分布上來(lái)分析，為了能夠清楚的說(shuō)明其問(wèn)題，便于分析，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行了細(xì)致的標(biāo)注，這樣的平板其實(shí)是同事擺動(dòng)的，當(dāng)它的主、次結(jié)構(gòu)之間在耗能減振這一裝置上被完全破壞之后，就會(huì)忽略了阻尼的作用，根據(jù)這樣的假定，先分析圖示，再進(jìn)一步分析方程，進(jìn)行精細(xì)計(jì)算。

根據(jù)上述的內(nèi)容，能夠看得出，主結(jié)構(gòu)對(duì)于地震波存在一定的濾波作用，所傳遞到這一懸掛轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)上面的地震波，絕大部分都是高頻分量的被濾掉了，所以，轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)上的震動(dòng)就能夠簡(jiǎn)化成諧振動(dòng)。懸掛建筑在減振結(jié)構(gòu)的體系之中，主與次結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是相互制約相互轉(zhuǎn)化的，其中的一個(gè)振動(dòng)較大，那么另一個(gè)就會(huì)變小，另一個(gè)較大，那反之就會(huì)較大，是一種反比例的關(guān)系。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以知道，關(guān)于懸掛次結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的時(shí)候，增加到一定的額大小以后，在彈性抗側(cè)剛度上就會(huì)增長(zhǎng)的比較小，也會(huì)趨于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值，所以，次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要滿足懸掛次結(jié)構(gòu)在抗側(cè)方面的能力要求。對(duì)于主、次結(jié)構(gòu)方面的動(dòng)力響應(yīng)來(lái)說(shuō)，都應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)之時(shí)要考慮它的主與次結(jié)構(gòu)方面的承載能力以及經(jīng)濟(jì)要求與使用要求，掌握好地震系數(shù)。注意次結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)位移在響應(yīng)上對(duì)等懸掛的長(zhǎng)度變化是不敏感的，可是，對(duì)于激振頻率的變化卻是非常的敏感的。要綜合考慮，優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)懸梁建筑減振體系次結(jié)構(gòu)在抗側(cè)性能方面的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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