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【專家解說】：1高層建筑動(dòng)力特性和地震反應(yīng)數(shù)值分析2從集集地震看建筑物震害與地震動(dòng)參數(shù)的關(guān)系 3用ANSYS分析某高層建筑的非線性地震反應(yīng)5《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ322002)若干問題解說對(duì)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ322002)理解和應(yīng)用中的若干問題進(jìn)行了解說和討論,主要包括房屋適用高度、風(fēng)荷載和地震作用、結(jié)構(gòu)平面和豎向規(guī)則性、構(gòu)件抗震等級(jí)、剪力墻邊緣構(gòu)件、帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)等 56個(gè)問題,供有關(guān)教學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工圖審查等專業(yè)人員參考。 4建筑結(jié)構(gòu)減隔震及結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 一、傳統(tǒng)的抗震方法 　　地震是由于地面的運(yùn)動(dòng)，使地面上原來處于靜止的建筑物受到動(dòng)力作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，因而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后模型的動(dòng)力學(xué)分析，即一次次的震害分析進(jìn)行修正、補(bǔ)充，得到一些建筑物在地震作用下的反應(yīng)機(jī)理及破壞形式，提出了一些建筑物抗?fàn)幍挠?jì)算方法及設(shè)計(jì)的基本原則。這些在實(shí)際應(yīng)用中得到了很不錯(cuò)的效果。1、概念設(shè)計(jì)的一些原則1）總體屈服機(jī)制。例如強(qiáng)柱弱梁。 2）剛度與延性均衡。砌體結(jié)構(gòu)中為提高延性設(shè)構(gòu)造柱與圈梁，形成一個(gè)較弱的框架。 3）強(qiáng)度均勻。結(jié)構(gòu)在平面和立面上的承載力均勻。 4）多道抗震防線。 5）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。 6）避開場地卓越周期區(qū)。2、在此基礎(chǔ)上作結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析，其分析方法主要有：①地震荷載法；②振型分解法；③動(dòng)力時(shí)程分析法。現(xiàn)在還發(fā)展了push-over法、能力譜等方法。抗震設(shè)防目標(biāo)也從單一的、基于生命安全的性態(tài)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到基于各種性態(tài)，強(qiáng)調(diào)“個(gè)性”設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念。3、傳統(tǒng)抗震方法的缺點(diǎn)與不足　　傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)主要利用主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服后的塑性變形能和滯回耗能來耗散地震能量，這使得這些區(qū)域的耗能性能變得特別重要，而一旦由于某些因素導(dǎo)致這些區(qū)域產(chǎn)生問題，將嚴(yán)重影響到結(jié)構(gòu)的抗震性能，產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，由于破壞部位位于主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其修復(fù)是很難進(jìn)行的。 　　由于傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)是以防止結(jié)構(gòu)倒塌為目標(biāo)，其抗震性能在很大程度上依賴于結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的延性，以往的許多研究也注重于提高結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的延性方面，卻忽略了對(duì)結(jié)構(gòu)損傷程度的控制。4、傳統(tǒng)的抗震方法在提高結(jié)構(gòu)性能方面有較多困難。　　傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的耗能能力主要依賴于主體結(jié)構(gòu)的延性。既要求主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，又要求延性好，很難實(shí)現(xiàn)。1）框架結(jié)構(gòu) 　　許多研究者推薦強(qiáng)柱弱梁體系作為最合適的抗震框架體系。該體系可將地震輸入能量分散在結(jié)構(gòu)的許多部位耗散掉，甚至可以控制塑性鉸出現(xiàn)的順序與部位，延性對(duì)于使建筑物在罕遇地震中保存下來固然很重要，但這些預(yù)期的塑性鉸區(qū)在中等程度的地震中也會(huì)產(chǎn)生，延性也同時(shí)應(yīng)被看作是一種“破壞”。后期修復(fù)費(fèi)用也很高。2）剪力墻結(jié)構(gòu) 　　剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有抗側(cè)剛度大，在水平地震作用下的側(cè)移小，其總的水平地震作用也大等特點(diǎn)，常見的震害一般來說為墻面的斜向裂縫或是底部樓層的水平施工縫發(fā)生水平錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)?shù)撞壳?，剪力墻的抗?cè)作用就很小，且剪力墻的耗能也基本集中與底部塑性鉸區(qū)域，上部墻體對(duì)抵御強(qiáng)震無顯著作用。而且剪力墻要承擔(dān)一定的豎向荷載，因此底部的破壞也十分難修復(fù)。3）框架-剪力墻結(jié)構(gòu) 　　從抗震概念設(shè)計(jì)來說，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)具有了多道抗震防線。有框架和墻體組成的抗震結(jié)構(gòu)中，框架的剛度小，承擔(dān)的地震作用力小，而彈性極限變形值和延性卻較小。整個(gè)結(jié)構(gòu)在地震作用下，墻體很快超過自身的較小彈性極限變形，出現(xiàn)裂縫，水平承載力下降，此時(shí)框架尚未充分發(fā)揮自身的水平抗力；墻體開裂后，框架承擔(dān)的地震力增大，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)剛度的變化，地震作用效應(yīng)也發(fā)生了變化。但無論是剪力墻還是框架，都是主體結(jié)構(gòu)的一部分，損傷壞后的修復(fù)工作都是比較困難的，而且花費(fèi)也不小。二、減振、隔震和振動(dòng)控制的現(xiàn)狀 　　鑒于上述傳統(tǒng)抗震方法的缺點(diǎn)與不足，并在全部了解地震引起結(jié)構(gòu)震動(dòng)的全過程。由震源產(chǎn)生地震動(dòng)，通過傳播途徑傳遞到結(jié)構(gòu)上，從而引起結(jié)構(gòu)的震動(dòng)反應(yīng)。通過在不同階段采取震動(dòng)方法控制措施，就成為不同的積極抗震方法。大致包括以下四點(diǎn)： 　　①震源→消震 　　消震是通過減弱震源震動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動(dòng)的方法，由于地震源難以確定，且其規(guī)模宏大，目前還沒有有效可行的措施將震源強(qiáng)度減弱到預(yù)定的水平。 　?、趥鞑ネ緩健粽?　　隔震是通過某種裝置將地震與結(jié)構(gòu)隔開，其作用是減弱和改變地震動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)作用的強(qiáng)度和方式，以此達(dá)到減少結(jié)構(gòu)震動(dòng)的目的。隔震方法主要有基底隔震和懸掛隔震兩種。 　?、劢Y(jié)構(gòu)→被動(dòng)減震 　　被動(dòng)減震是通過采取一定的措施或附加子結(jié)構(gòu)吸收和消耗地震傳遞給主結(jié)構(gòu)的能量，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動(dòng)的目的。被動(dòng)減震方法有耗能減震，沖擊減震和吸震減震。 　?、芊磻?yīng)→主動(dòng)減震 　　主動(dòng)減震是根據(jù)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，通過地震系統(tǒng)地執(zhí)行機(jī)，主動(dòng)給結(jié)構(gòu)施加控制力，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動(dòng)的目的。 　　結(jié)構(gòu)隔震、減震方法的研究和應(yīng)用開始于60年代，70年代以來發(fā)展速度很快。這種積極的結(jié)構(gòu)抗震方法與傳統(tǒng)的消極抗震方法相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： ①能大大減小結(jié)構(gòu)所收得的地震作用，從而可減低結(jié)構(gòu)造價(jià)，提高結(jié)構(gòu)抗?fàn)幍目煽慷取４送?，隔震方法能夠較準(zhǔn)確地控制傳到結(jié)構(gòu)上的最大地震力，從而克服了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)難以準(zhǔn)確確定載荷的困難。 ②能大大減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形，保證非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不受地震破壞，從而減少震后維修費(fèi)用，對(duì)于典型的現(xiàn)代化建筑，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如玻璃幕墻，飾面，公用設(shè)施等）的造價(jià)甚至占整個(gè)房屋總造價(jià)的80%以上。 ③隔震、減震裝置即使震后產(chǎn)生較大的永久變形或損壞，其復(fù)位、更換、維修結(jié)構(gòu)構(gòu)件方便、經(jīng)濟(jì)。 ④用于高技術(shù)精密加工設(shè)備、核工業(yè)設(shè)備等的結(jié)構(gòu)物，只能用隔震、減震的方法滿足嚴(yán)格的抗震要求。（一）、隔震1、基地隔震1)夾層橡膠墊隔震裝置 　　用于隔震裝置的橡膠墊塊，可用天然橡膠，也可用人工合成橡膠（氯丁膠）。為提高墊塊的垂直承載力和豎向剛度，橡膠墊塊一般由橡膠片與薄銅板疊合而成。 2)鉛芯橡膠支座 　　這樣就使支座具有足夠的初始剛度，在風(fēng)荷來和制動(dòng)力等常見載荷作用下保持具有足夠的剛度，以滿足正常使用要求，但強(qiáng)地震發(fā)生時(shí)，裝置柔性滑動(dòng)，體系進(jìn)入消能狀態(tài)。 3)滾珠（或滾軸）隔震 　　有自復(fù)位能力的；有加銅拉桿風(fēng)穩(wěn)定裝置；橫向油壓千斤頂位的。另外，還有加消能裝置的，消能裝置有軟消能桿剪，鉛擠壓消能器，油阻尼器，光阻尼器等。 4)懸掛基礎(chǔ)隔震 5)搖擺支座隔震 　　同原理還有踏步式隔震制作，用于細(xì)高的結(jié)構(gòu)物，如煙囟、橋墩、柜體筒體建筑物等。 6)滑動(dòng)支座隔震 　　上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置相互滑動(dòng)的滑板。風(fēng)載、制動(dòng)力或小震時(shí)，靜摩擦力使結(jié)構(gòu)固結(jié)于基礎(chǔ)上；大震時(shí)；結(jié)構(gòu)水平滑動(dòng)，減小地震作用，并以其摩擦阻尼消耗地震能源。 　　為控制滑板間的摩擦力，使之滿足隔震要求；在滑板間可以加設(shè)滑層。目前常用的滑層有：涂層滑層（聚氯乙烯）、粉?；瑢樱ㄣU粒、沙粒、滑石、石墨等）。2、懸掛隔震　　懸掛隔震使將結(jié)構(gòu)的全部或大部分質(zhì)量懸掛起來，是地震動(dòng)傳遞不到主體質(zhì)量上，產(chǎn)生較小的慣性力，從而起到隔震作用。懸掛結(jié)構(gòu)在橋梁、火電廠鍋爐架等方面有大量應(yīng)用。著名的43層香港匯豐銀行新大樓采用的就是懸掛結(jié)構(gòu)。 　　懸掛結(jié)構(gòu)懸桿受力較大，須采用高強(qiáng)鋼，而高強(qiáng)鋼忍性差，在豎向地震作用時(shí)易拉斷。為減小豎向地震作用，可在吊點(diǎn)設(shè)減震彈簧，并配合使用阻尼器。3、隔震應(yīng)用的注意事項(xiàng)：1)隔震實(shí)際上會(huì)使原有結(jié)構(gòu)的固有周期演唱，在下列情況下不宜采用隔震設(shè)計(jì)： 　?、倩A(chǔ)土層不穩(wěn)定； 　?、谙虏拷Y(jié)構(gòu)變性大，原有結(jié)構(gòu)的固有周期比較長； 　?、畚挥谲浫鯃龅兀娱L周期可能引起共振； 　?、苤谱髦谐霈F(xiàn)負(fù)反力； 2)隔震裝置必須具有足夠的初始剛度，這樣能滿足正常使用要求。當(dāng)強(qiáng)震發(fā)生時(shí)，裝置柔性消震，體系進(jìn)入消能狀態(tài)。 3)隔震裝置能使結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)面上柔性滑動(dòng)，在地震來時(shí)這樣必然會(huì)產(chǎn)生很大的位移。為減低結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)，隔震裝置應(yīng)提供較大的阻尼，具有較大的消能能力。4、隔震體系的優(yōu)點(diǎn)：1)明顯有效地減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。從振動(dòng)臺(tái)地震模擬試驗(yàn)結(jié)果及美國，日本建造的隔整結(jié)構(gòu)在地震中的強(qiáng)震記錄得知，隔振體系的結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)只相當(dāng)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)（基礎(chǔ)固定）加速度反應(yīng)的1/3——1/10。這種減震效果是一般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)所望塵莫及的。從而能非常有效地保護(hù)結(jié)構(gòu)物或內(nèi)部設(shè)備在強(qiáng)地震沖擊下免遭任何毀壞。 2)確保安全。在地面劇烈震動(dòng)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)仍能處于正常的彈性工作狀態(tài)。這既適用于一般民用建筑結(jié)構(gòu)，確保居民在強(qiáng)地震中的絕對(duì)安全，也適用于某些重要結(jié)構(gòu)物和重要設(shè)備。 3)減低房屋造價(jià)。從汕頭，廣州，西昌等地建造隔震房屋得知，多層隔震房屋比傳統(tǒng)多層隔震房屋節(jié)省房屋土建造價(jià)：7度區(qū)節(jié)省3——6%，8度區(qū)節(jié)省8——14%，9度區(qū)節(jié)省15——20%。并且安全度大大提高。 4)抗震措施簡單明了?？拐鹕婕暗膶?duì)象從考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)物的復(fù)雜的不明確的抗震措施轉(zhuǎn)變?yōu)橹豢紤]隔震裝置，簡單明了。結(jié)構(gòu)物本身與一般非地震區(qū)的做法無疑，設(shè)計(jì)施工大大簡化。 5)震后修復(fù)方便：地震后，只對(duì)隔震裝置進(jìn)行必要的檢查更換。而無需考慮建筑結(jié)構(gòu)物本身的修復(fù)，地震后可很快恢復(fù)正產(chǎn)生活或生產(chǎn)，這帶來極明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（二）被動(dòng)減震1、耗能減震1)結(jié)構(gòu)消能減震體系的特點(diǎn)： 　　結(jié)構(gòu)消能減震體系是把結(jié)構(gòu)的某些非承重構(gòu)件（如支撐剪力墻等）設(shè)計(jì)成消能桿剪，或在結(jié)構(gòu)物的某些部位（節(jié)點(diǎn)或連接）裝設(shè)阻尼器，在風(fēng)荷載輕微地震時(shí)，這些消能桿件或阻尼器仍處于剛彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)物仍具有足夠的側(cè)向剛度以滿足正常使用要求，在強(qiáng)地震發(fā)生時(shí)，隨著結(jié)構(gòu)受力和變形的增大，這些消能桿件和阻尼器，率先進(jìn)入非彈性變形狀態(tài)，產(chǎn)生較大阻尼，大連消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，從而使主體結(jié)構(gòu)避免進(jìn)入明顯的非彈性狀態(tài)并迅速衰減結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)地震中免遭損失。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震體系相比較，它有如下的優(yōu)越性： 　　①傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震體系是把結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件（梁、柱、節(jié)點(diǎn)）作為消能構(gòu)件，地震中受損壞的是這些承重構(gòu)件，甚至導(dǎo)致房屋倒塌。而消能減震體系則是以非承重構(gòu)件作為消能構(gòu)件或另設(shè)阻尼器，他們的損壞過程是保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的過程，所以是安全可靠的。 　?、谡鸷笠子谛迯?fù)或更換，是建筑結(jié)構(gòu)物迅速恢復(fù)使用。 　　③可利用結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件（支撐、剪力墻等）作為消能桿件，無需專設(shè)。 　　④有效地衰減結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。 　　由于上述的優(yōu)越性，消能減震體系被廣泛用于高層建筑的抗震，高聳構(gòu)筑物（塔、架等）的抗震或抗風(fēng)，單層工業(yè)廠房排架縱向抗震，管線系統(tǒng)減震保護(hù)等。2)結(jié)構(gòu)消能減震體系的設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用：消能減震體系按其消能裝置的不同，可分為二類： 　?、傧軜?gòu)件減震體系： 　　利用結(jié)構(gòu)的非承重構(gòu)件作為消能裝置的結(jié)構(gòu)減震體系。常用的消能構(gòu)件有： 　　消能支撐：耗能交叉支撐，摩擦耗能支撐，耗能偏心支撐，耗能隔撐。一般支撐桿件大都用軟鋼制作，取材容易，屈服點(diǎn)適當(dāng)，延性好，故有較高的消能減震性能。構(gòu)件大都采用非彈性“彎曲”變形的消能減震性能，具有較高抵抗周疲勞破壞的能力。 　　消能剪力墻：豎縫消能剪力強(qiáng)、橫縫消能剪力墻、周邊縫消能剪力墻等。其混凝土的接縫面可以填充粘性材料能或用鋼筋聯(lián)接。強(qiáng)地震時(shí)，出現(xiàn)非彈性的縫面錯(cuò)動(dòng)，產(chǎn)生阻尼，消耗地震能量。 　?、谧枘崞飨軠p震體系：在結(jié)構(gòu)的某些部位（支撐桿件、剪力墻與邊框聯(lián)結(jié)處、梁柱節(jié)點(diǎn)處等）裝設(shè)阻尼器（軟鋼阻尼器、擠壓鉛阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器等）。在強(qiáng)地震時(shí)，結(jié)構(gòu)物這些部位發(fā)生較大變形，從而使裝設(shè)在該部位的阻尼器有效的發(fā)揮消能作用。2．沖擊減震　　沖擊減震是依靠附加活動(dòng)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)之間的非完全彈性碰撞達(dá)到交換動(dòng)量和耗散動(dòng)能進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的技術(shù)。 　　實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般在結(jié)構(gòu)的某部位（常在頂部）懸掛擺錘。結(jié)構(gòu)震動(dòng)時(shí)，擺錘撞擊結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)震動(dòng)衰減。另外，擺錘還兼有吸振器的功能。3．吸振減震　　吸震減震是通過附加子結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)的震動(dòng)發(fā)生位移，即使結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量在原結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)之間重新分配，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動(dòng)的目的。 　　目前，工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用的吸震減震裝置主要有：調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（簡稱TMD）,調(diào)液（柱）阻尼器（簡稱TLD或TLCD）懸吊質(zhì)量擺阻尼器（簡稱SMPD）和質(zhì)量放大器。（三）主動(dòng)控制減震主動(dòng)控制減震體系是利用外部能源，在結(jié)構(gòu)受地震激勵(lì)震動(dòng)過程中，瞬時(shí)改變結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和施加控制力，以衰減結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的自動(dòng)控制體系。 　　主動(dòng)控制體系中的控制器有三部分組成。 　?、賯鞲衅鳌０惭b在結(jié)構(gòu)上，測量結(jié)構(gòu)所受外部激勵(lì)或結(jié)構(gòu)反應(yīng)或兩者，將測量的信息傳遞給控制器的處理器。 　?、谔幚砥?。處理測得的信息，根據(jù)給定的控制算法，計(jì)算所需的控制力，并將控制信息傳遞給控制器中的致動(dòng)器。 　　③致動(dòng)器。根據(jù)控制信息，有外部供給能源產(chǎn)生所需的控制力，從而減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)反映。 　　根據(jù)控制器的工作方式，主動(dòng)控制體系分三種類型： 　?、匍_環(huán)控制。根據(jù)外部激勵(lì)信息調(diào)整控制力。 　　②閉環(huán)控制。根據(jù)結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息調(diào)整控制力。 　?、坶_筆環(huán)控制。根據(jù)外部激勵(lì)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)的綜合信息調(diào)整控制力。 　　主動(dòng)控制是振動(dòng)控制的現(xiàn)代方法，他已廣泛用于電子工程，機(jī)械工程，航空航天工程等領(lǐng)域，但在土木工程中應(yīng)用該方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制尚是一個(gè)新興研究方向。 　　結(jié)構(gòu)震動(dòng)主動(dòng)控制裝置 　?、僦鲃?dòng)拉索。主動(dòng)拉索控制系統(tǒng)由連接在結(jié)構(gòu)上的預(yù)應(yīng)力鋼拉索構(gòu)成，在拉索上安裝一套液壓伺服機(jī)系統(tǒng)。 　　②主動(dòng)調(diào)頻質(zhì)量阻尼器。是在TMD的基礎(chǔ)上增加主動(dòng)控制力而構(gòu)成的減震器。 　?、蹥怏w脈沖發(fā)生器。這是一種通過噴管釋放高壓氣體產(chǎn)生脈沖動(dòng)力，以減弱結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)的裝置。（四）半主動(dòng)控制和混合控制1、半主動(dòng)控制　　半主動(dòng)控制兼有被動(dòng)控制和主動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)。它具備主動(dòng)控制的效果又只需很小的電能通過調(diào)節(jié)和改變結(jié)構(gòu)的性能減小地震反應(yīng)，因此比較適合于改善工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防。1)變阻尼半主動(dòng)控制 　　對(duì)變阻尼半主動(dòng)控制的研究一度非?；钴S，其目的在于尋找比定阻尼系統(tǒng)更好的減震效果，但事實(shí)上人們早已知道，阻尼的減振效果是有條件的。但單自由度體系基座受到簡諧運(yùn)動(dòng)激勵(lì)時(shí)，阻尼愈大，結(jié)構(gòu)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)（位移、速度和加速度）不斷減少；對(duì)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)則不然，當(dāng)干擾頻率與自振頻率的比值時(shí)，增大阻尼反而會(huì)使絕對(duì)位移、速度和加速度反應(yīng)增大。在地震作用下也可能出現(xiàn)類似的情況。 　　這說明對(duì)中、短周期的結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計(jì)地震動(dòng)的主要周期較短時(shí)，不必要采用半主動(dòng)變阻尼系統(tǒng)。但是對(duì)于長周期結(jié)構(gòu)，采用半主動(dòng)變阻尼控制方法與采用上限阻尼時(shí)相比可以明顯地減小絕對(duì)加速度反應(yīng)，對(duì)相對(duì)反應(yīng)也無不利影響?？磥碇挥挟?dāng)需要同時(shí)減小長周期結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移反應(yīng)和絕對(duì)加速度反應(yīng)時(shí)才有必要采用變阻尼半主動(dòng)控制。 　　常見的變阻尼半主動(dòng)控制有變孔徑油阻尼器、電流變阻尼器、磁流變阻尼器、變摩擦可控阻尼器、調(diào)諧質(zhì)量可控阻尼器。2) 變剛度半主動(dòng)控制系統(tǒng)（AVS） 　　日本鹿島公司在他們的大型振動(dòng)臺(tái)控制樓上采用了AVS系統(tǒng)以減小中震和大震中的反應(yīng)。在此系統(tǒng)中，應(yīng)用液壓元件改變剛性支撐和大梁的連接條件，隨時(shí)調(diào)節(jié)層間剛度，避免共振。 　　變剛度和變阻尼系統(tǒng)應(yīng)屬于變結(jié)構(gòu)控制的范疇，其理論基礎(chǔ)在自動(dòng)控制領(lǐng)域中已有深入地研究。在變剛度半制動(dòng)控制系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)的層間水平剛度可以在其最大值和最小值之間跳躍或隨意調(diào)節(jié)。當(dāng)強(qiáng)震地面運(yùn)動(dòng)的主要頻率不在被控結(jié)構(gòu)自振頻率的可能的變化范圍以內(nèi)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)將產(chǎn)生什么樣的影響則是值得研究的問題。2、混合控制　　將主動(dòng)控制與被動(dòng)控制結(jié)合起來應(yīng)用或采用其它復(fù)合控制方式通常稱為混合控制，其最常用的形式是用作動(dòng)器拖動(dòng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（HMS）。 　　主動(dòng)控制、半主動(dòng)控制和混合控制由于都需要實(shí)時(shí)觀測結(jié)構(gòu)反應(yīng)并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和反饋控制，系統(tǒng)極為復(fù)雜，在推廣應(yīng)用方面受制于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件。相比之下以增加結(jié)構(gòu)阻尼、避免共振的被動(dòng)控制技術(shù)則更適合在眾多的實(shí)際工程中應(yīng)用。三、今后的發(fā)展趨勢 　　傳統(tǒng)的依賴結(jié)構(gòu)延性的抗震措施是以一定的損傷為代價(jià)減小地震反應(yīng)，應(yīng)用見證效能技術(shù)則可以減小結(jié)構(gòu)本身的損傷，對(duì)各類結(jié)構(gòu)基本上能使用，其減震效果對(duì)地面運(yùn)動(dòng)特性依賴性較小，耗資也不是很大，因此是可以廣泛使用的方法。值得注意的是增大阻尼在減小結(jié)構(gòu)相對(duì)位移反應(yīng)和變形的過程中有時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)的絕對(duì)速度和加速度增大，從而對(duì)內(nèi)部設(shè)備和人員帶來某些不利影響。 　　基礎(chǔ)隔震對(duì)在短周期內(nèi)地面運(yùn)動(dòng)影響下的中短周期結(jié)構(gòu)而言，其減震效果比消能技術(shù)更好，但對(duì)地面運(yùn)動(dòng)輸入特性比較敏感，不能完全消除共振的危險(xiǎn)性。半主動(dòng)控制和混合控制方法可以滿足不同的設(shè)防要求，對(duì)地面運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)本身不確定性的地適應(yīng)能力更強(qiáng)，可以提高結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性，引入智能元件以后，效果會(huì)更好，因此是值得重視的新領(lǐng)域。此外尚應(yīng)在不同學(xué)科和專業(yè)之間開展合作和交叉研究，開發(fā)使用的裝置、機(jī)構(gòu)和配套技術(shù)，盡快形成新的產(chǎn)業(yè)，以支持新技術(shù)的推廣應(yīng)用。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究和應(yīng)用需要講傳統(tǒng)的建造技術(shù)與高新技術(shù)相結(jié)合，使結(jié)構(gòu)的安全保障系統(tǒng)成為智能結(jié)構(gòu)的重要組成部分，為人類營造一個(gè)更加安全舒適的工作和生活環(huán)境。參考文獻(xiàn)[1]周福霖，高層建筑結(jié)構(gòu)減震控制優(yōu)化設(shè)計(jì)新體系 [2]周錫元，閻維明，楊潤林，建筑結(jié)構(gòu)的隔震、減振和振動(dòng)控制，建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2002.4 [3]謝禮立，馬玉宏，現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論的發(fā)展過程，國際地震動(dòng)態(tài)，2003.10 [4]李宏男，霍林生，結(jié)構(gòu)被動(dòng)減震與隔震技術(shù)研究現(xiàn)狀，工程力學(xué)增刊，2001 [5]趙鴻鐵等，耗能減震控制的研究、應(yīng)用與發(fā)展，西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2001.3 [6]周云等，耗能減震技術(shù)研究與應(yīng)用發(fā)展，世界地震工程，1995.2 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