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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：一种用于三相邻建筑结构减震的黏弹性阻尼器设计方法，属于建筑结构减震所使用的阻尼器设计方法，解决现有在结构间连接阻尼器设计方法繁琐、不具通用性的问题。本发明包括1确定三相邻结构动力特性参数及相互关系步骤；2确定三相邻结构组合工况步骤；3确定地震作用时的减震控制目标步骤；4确定结构间连接的黏弹性滞阻尼器的刚度系数和阻尼系计算步骤。本发明方便快捷，仅利用三座相邻建筑结构的组合工况、质量比、第一阶自振频率比，便可采用通用数据表格查取黏弹性阻尼器最优刚度系数和阻尼系数，能够很方便地帮助工程师们选择阻尼器的参数值，从而再根据此参数来制作或选取符合要求的阻尼器，对于相邻建筑结构振动控制体系的应用推广具有重要的意义。

主权项：1.一种用于三相邻建筑结构的黏弹性阻尼器设计方法，包括下述步骤：1第一阶段：确定三相邻结构动力特性参数及相互关系步骤1.1确定结构动力特性参数通过模态分析，得到三个相邻结构单体A、B和C的动力特性参数，即结构A、B、C各自的等效总质量M1、M2和M3；各自的第一自振圆频率ω1、ω2和ω3；1.2确定三相邻结构动力特性参数比值关系三相邻结构之间的频率比：结构B与结构A的频率比为β21＝ω2ω1；结构C与结构B的频率比为β32＝ω3ω2；则有结构C与结构A的频率比为β31＝ω3ω1＝β21β32；三相邻结构之间的质量比：结构B与结构A的质量比为μ21＝M2M1；结构C与结构B的质量比为μ32＝M3M2；则有结构C与结构A的质量比为μ31＝M3M1＝μ21μ32；2第二阶段：确定三相邻结构组合工况步骤根据三相邻建筑结构的第一自振圆频率和等效总质量的相对大小，确定三相邻结构的组合工况；共分为以下7种组合工况，即结构组合工况①～工况⑦；工况①：结构A自振频率较低，结构B、C相同且自振频率较高；工况②：结构A自振频率较高，结构B、C相同且自振频率较低；工况③：结构A、C相同且自振频率较高，结构B自振频率较低；工况④：结构A、C相同且自振频率较低，结构B自振频率较高；工况⑤：结构A、B、C逐渐自振频率增大；工况⑥：结构A自振频率最低，结构B自振频率最高，结构C居中；工况⑦：结构A自振频率最高，结构B自振频率最低，结构C居中；根据三相邻结构的第一自振频率相对大小，即确定了属于哪一种组合工况；3第三阶段：确定地震作用时的减震控制目标三相邻结构间连接阻尼器实现减震目的，但不同建筑物功能、重要性可能不同，选定的连接阻尼器参数亦不能同时使三结构减震效果同时达到最优，因此可根据以下4个减震控制目标选择其一来确定阻尼器参数；控制目标I：使结构A的平均相对振动能量最小；控制目标II：使结构B的平均相对振动能量最小；控制目标III：使结构C的平均相对振动能量最小；控制目标IV：使A、B及C三个结构总平均相对振动能量最小；4第四阶段：确定结构间连接的黏弹性阻尼器的刚度系数和阻尼系计算步骤4.1确定左、右连接刚度系数三相邻结构中，设结构A与结构B之间连接，即左连接刚度系数为k01，其名义自振圆频率为结构B与结构C之间连接即右连接刚度系数为k02，其名义自振圆频率为左连接频率比为β01＝ω01ω1，右连接频率比为β02＝ω02ω1；按表1～表3确定左、右连接频率比β01和β02，即可确定左、右连接的刚度系数4.2确定左、右连接阻尼参数三相邻结构中，左连接的阻尼系数为c01，其名义阻尼比为ξ01＝c012M2ω01；右连接的阻尼系数为c02，其名义阻尼比为ξ02＝c022M2ω02；按表4～表6分别确定左、右连接的阻尼比ξ01和ξ02，即可确定左、右连接的阻尼系数c01＝2M2ω01ξ01＝2M2β01ω1ξ01，c02＝2M2ω02ξ02＝2M2β02ω1ξ02；4.3确定沿楼层高度方向布置阻尼器参数分别确定了左、右连接的黏弹性阻尼器刚度系数和阻尼系数值之后，再根据三相邻结构的楼层数分别确定左、右连接装置数目n1和n2，将刚度系数和阻尼系数值平均分配至各处，即各阻尼器的刚度系数和阻尼系数分别为：k01i＝k011，c01i＝c011；k02i＝k022，c02i＝c022；表1工况①②时左、右连接的最优连接刚度系数 表2工况③④时左、右连接的最优连接刚度系数 表3工况⑤⑥⑦时左、右连接的最优连接刚度系数 表4工况①②时左、右连接的最优连接阻尼比 表5工况③④时左、右连接的最优连接阻尼比 表6工况⑤⑥⑦时左、右连接的最优连接阻尼比

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