誰有土木（工民建）的畢業(yè)設(shè)計里的一篇中英文獻翻譯？？急

【專家解說】：第十部分：科技資料翻譯 一科技資料原文 二科技資料翻譯 RTICLE IN PRESSEngineering Structures ( ) –www.elsevier.com/locate/engstruct 新結(jié)構(gòu)控制概念的應(yīng)用 Xilin Lua,_, Zhiguo Gongb, Dagen Wenga, Xiaosong Rena 同濟大學(xué)國家重點防震減災(zāi)土木工程實驗室,上海四平路1239號, 200092, 中國上海建筑科學(xué)研究院(集團)有限公司,上海200032,中國 2005年12月21日收到; 2006年10月5日修訂; 2006年10月6日通過審查 摘要: 目前已經(jīng)提出并廣泛研究了聯(lián)合建筑控制的概念.但是僅限于關(guān)于兩條平行相鄰建筑的理論與實驗研究. 進一步,本文擴大了控制應(yīng)用的范圍,對一個高層建筑(60層總高333米)和周邊大型平臺架構(gòu)(10層共49米),以主要減少平臺結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)導(dǎo)致的剛度和質(zhì)量偏心. 首先引入一個宏觀有限元結(jié)構(gòu)的概念來簡化建筑物. 簡單的介紹了連接粘滯性阻尼器的模型分析和測試結(jié)果. 接下來,分析了建筑的雙向水平地震作用包括了兩個不同的回歸周期的地震影響. 結(jié)果表明,使用連接阻尼器,可有效減少平臺架構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng). 此外,主樓抗震性能可以采用不同的方法提高 最后,平臺和主樓用每個最大容量600KN的粘滯性阻尼器連接,此建筑已經(jīng)在2005年竣工并投入使用. 關(guān)鍵詞:連接建筑物控制手段;主樓; 大型平臺架構(gòu);連接流體阻尼器;地震的扭轉(zhuǎn)反應(yīng);實際應(yīng)用 1. 介紹 由于高強度材料和現(xiàn)代建筑技術(shù)使用的不斷增長、現(xiàn)代化城市設(shè)計和建造了越來越多的高樓大廈. 在市中心,很多建筑由于土地的限制和集中功能的需要而造的靠近或者設(shè)計成復(fù)合式. 為了防止溫度裂縫和不均勻沉降,這些建筑物沒有任何聯(lián)系結(jié)構(gòu). 如果它們的距離不足以調(diào)節(jié),可能在強烈地震作用下發(fā)生相互碰撞事件.在以前的強烈地震中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了臨近建筑碰撞的后果[[12].怎樣防止相互撞擊是個嚴重的問題.它是為鄰近的建筑物的設(shè)計或者被波及的建筑設(shè)計的.研究者在過去30年已經(jīng)作出相關(guān)努力, 調(diào)查分析相鄰兩單自由度系統(tǒng)地震的沖擊效應(yīng). 我們建議安裝粘彈性阻尼器在碰撞可能接觸的位置. 可能在動力設(shè)計中沒有預(yù)料的是,阻尼器可能使沖擊荷載在兩個系統(tǒng)中傳遞. Westermo [4] Westermo建議使用連接絞連接兩相鄰相對樓層,那么顯然這個系統(tǒng)能減震. 但是可能在一定程度上改變不連接建筑物的地震動特性. 如果建筑在幾何上不對稱,那么就加大了地震反應(yīng). 而且增加了建筑的基礎(chǔ)剪力. 事實上,剛聯(lián)結(jié)建筑物受力特點更像一個單一建筑體系.因此, 只有在設(shè)計階段采取適當(dāng)?shù)拇胧?才能采用新的臨近建筑體系的建議. 但對鄰近現(xiàn)有建筑物的防震,他們之間有相互作用因而這個建議不能正確的實現(xiàn)其功能. 進一步,消極的想法只是避免結(jié)構(gòu)的相互沖擊、 更積極的想法是要利用撞擊減少建筑物的動態(tài)效應(yīng). 提出用被動阻尼器,半主動阻尼器或者主動阻尼器連接臨近建筑或者復(fù)合式建筑的想法來改進抗震或抗風(fēng)性能. 減震建筑系統(tǒng)具有兩個基本特點.當(dāng)?shù)卣鸹蛘邚婏L(fēng)發(fā)生的時候,第一是地震或者強風(fēng)作用下兩個鄰近的建筑物之間的相互作用. 第二是聯(lián)結(jié)減震器的耗能作用. 后者在減震中更加重要而且它一般情況下部分取決于前者. 結(jié)合這兩個特點,下文中用阻尼器連接臨近建筑的控制概念稱為聯(lián)合建筑控制. 在美國,Klein [5] 在1972年第一次提出平動-扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)體系來增強抗風(fēng)性能的計劃.在日本, Kunieda [6] 在1976年建議連接多重結(jié)構(gòu)減少地震反應(yīng).從那時以來,許多調(diào)查已經(jīng)對探查控制建筑物的動態(tài)反應(yīng)的可能性使用連接建筑物控制手段的對策. 調(diào)查的絕大部分是理論上和數(shù)字的分析.涉及被動控制技術(shù)[7–12], 半自動和自動控制技術(shù) [13–17]. 此外,一些實驗研究也證明了控制手段的有效性[18,19]. 這些調(diào)查得出一個共同的結(jié)論. 如果兩個鄰近的建筑物的粘滯性阻尼器在適合位置恰當(dāng)安裝,那么風(fēng)應(yīng)力和地震動力響應(yīng)將被減少很多. 基于這些研究,日本正在進行大規(guī)模試驗或正在考慮中. 如我所知,1989年東京建造的鹿島智能建筑是第一個應(yīng)用有關(guān)連接建筑物控制手段的[20]. 在這計劃中,有一種凹型絞安裝在辦公室樓的5-層樓和9-層樓. 這種鋼質(zhì)凹型絞有一種穩(wěn)定的滯后性.它能在強烈地震期間通過屈服而吸收振動能量. 但是,剛性絞也能明顯改變單獨的建筑物的動態(tài)特性. 2003年,Asano and Yamano et al. [21]在日本東京建設(shè)局也描述了這種剛性絞. 為什么連接建筑物控制手段是少見的?有兩點理由: 第一,是鄰近的建筑物的相互影響有可能產(chǎn)生潛在不良反應(yīng), 特別對于那些聯(lián)結(jié)阻尼器,例如粘彈性阻尼器或者粘滯性阻尼器.他們可能有害于地震附近建筑. Xu and Lu et al提出了一個簡單的解決方案. [10,18,19], 就是向連接建筑物使用減速阻尼器例如各種各樣粘滯性阻尼器. 將兩個建筑的動響應(yīng)降低到最小同時將屈服阻尼升到很高的水準 因此,這在設(shè)計很快將在工程中得到應(yīng)用. 第二,鄰近的建筑物中連接建筑物控制并沒有很多適合的例子. 通常新設(shè)計的大廈, 結(jié)構(gòu)工程師通過改變結(jié)構(gòu)布置或者改變結(jié)構(gòu)體系來解決撞擊問題或扭轉(zhuǎn)力問題. 因此,對于適用的建筑控制耦合限于有限范圍.為了使控制方法提高到更加適用的水平,本文對基于大型平臺架構(gòu)的高層控制的實際應(yīng)用進行了全面研究.此建筑為一個簡單的例子. 然后對宏觀結(jié)構(gòu)的有限元模型進行解析其性能測試和分析模型采用的阻尼. 隨后,聯(lián)結(jié)阻尼器提高建筑的抗震性能的效果.特別是通過一系列地震反應(yīng)分析的估計解決平臺架構(gòu)的結(jié)構(gòu)扭力反應(yīng). 2. 建筑描述 2.1. 建設(shè)綱要 該項目為位于上海南京路步行街起點的上海世茂國際廣場. 這是中國最著名的商業(yè)街. 整個工程包括主樓、平臺結(jié)構(gòu)和公共廣場. 主樓,其低層作為高檔辦公樓,其高層是五星級飯店, 共60層及三層地下室. 主樓樓頂海拔約246米, 若附加在裝飾天線桅桿,總高度達到 333米,這將是上海市區(qū)黃浦江以西最高的建筑了.其結(jié)構(gòu)圖和建筑表現(xiàn)圖將在一年內(nèi)出圖. 圖1上海世茂國際廣場配置結(jié)構(gòu)和連接阻尼的安排[注:平臺和廣場為點ABCD主樓的點A0,B0,C0,D0,7樓到10樓安排阻尼器的位置 圖2:同濟大學(xué)用三軸震動臺試驗的1:35模型 2.2. 結(jié)構(gòu)體系 主樓為鋼筋混凝土核心筒,外加支腿系統(tǒng). 從第一層至11層、外墻鋼筋混凝土框架和核心筒選段一級 鋼筋混凝土框架的外墻改為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu). 3個支點組成懸臂桁架結(jié)構(gòu)加強主樓、 各自位于11層和28層和47層. 該平臺部分,設(shè)計10層鋼筋混凝土框架墻結(jié)構(gòu)抵制縱向和橫向荷載. 至于廣場部分,從一到六層是空地,除了一些支撐七到十層的填充柱,屋頂有一個巨大跨度的網(wǎng)架結(jié)構(gòu).在第七至十樓有一個平臺廣場. 2.3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計是主要難點 在初步結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 對整個平臺及廣場安裝巨大的斜支撐來加強細長的混凝土柱解決剛度分配不均勻的問題. 然而,為了保持彈性空間加強斜撐的建議被取消了. 因此,為整個平臺和廣場,扭轉(zhuǎn)反應(yīng)可能會因大偏心突出剛度和質(zhì)量分布而加劇.廣場部分剛度過于薄弱,其位移響應(yīng)可能嚴重到失控的程度,設(shè)計規(guī)范不能完全滿足. 作為一個解決辦法, 設(shè)計師嘗試在各樓層之間安裝剛性桿來連接主樓與整個廣場及平臺. 盡管如此, 連接桿強度和變形能力可能不足以抵御地震.因為主樓和整個廣場及平臺剛度和質(zhì)量差別很大. 同濟大學(xué)市政工程系在防震減災(zāi)國家重點實驗室進行了一系列振動臺模型試驗來驗證是否可以使用連接桿連接主樓與周邊部分.振動臺試驗結(jié)果表明,在預(yù)先設(shè)計的建筑僅在基本地震下運行 (50年一遇) 根據(jù)地震基本烈度,建筑物發(fā)生各種損害情況.當(dāng)評估建筑物的抗震性能(見2000年期刊), 整個廣場及平臺剛性桿扭轉(zhuǎn)反應(yīng)還是很大的. 應(yīng)當(dāng)指出,抗震設(shè)計實施的的三個層次的保護措施,要按全國抗震設(shè)計規(guī)范與上海本地的法律的規(guī)定設(shè)計. 其中 一級地震基本做到了詳細設(shè)計和施工,另外兩項措施須經(jīng)計算地震作用. 上海本地的規(guī)范中震幅7度時加速度在0.035g,0.10g and 0.20g 對應(yīng) 相應(yīng)的三個層次. 表a:1940年E1地震中心E–W 和 S–N的加速時間 表b:記錄在加州理工學(xué)院的1952年7月21日發(fā)生在肯德基州的E–W 和S–N方向的加速時間歷史 表c: 上海SHW2人工加速度產(chǎn)生的峰值為0.1g 圖三加速時間歷史對三個地震模擬振動臺模型試驗 2.4. 聯(lián)結(jié)阻尼器的應(yīng)用 為了避免剛性桿件的缺點,有人建議在主樓及周邊配備部分安裝粘滯性阻尼器來代替剛桿剛性使耗能阻尼器更有效地控制地震反應(yīng)、尤其是減少整個廣場及平臺的扭轉(zhuǎn)反應(yīng). 圖表1顯示上海世茂國際廣場中粘滯性阻尼器的計劃配置. 在一系列優(yōu)化之前用SAP 2000設(shè)計的簡化模型進行詳細的分析. 對三個方案進行時程分析來比較減弱的效果 X. Lu et al. / 工程結(jié)構(gòu) ( ) – 5 表 1 7樓到10樓中點A到點D不同的阻尼遭受的相對水平位移 Floor Point Case 1 Case 2 Case 3 7F A 96.8 29.0 28.2 D 58.3 27.9 27.5 8F A 104.5 30.1 30.0 D 63.0 29.4 29.0 9F A 109.6 31.3 31.6 D 66.0 31.8 31.2 10F A 113.7 32.6 33.3 D 68.3 34.6 34.0 情況1, 主樓及周邊部分沒有聯(lián)結(jié)阻尼器 情況2: 主樓及周邊部分從七樓到十樓分布40個聯(lián)結(jié)阻尼器 情況3:主樓及周邊部分從一樓到 十樓分布100個聯(lián)結(jié)阻尼器 十樓從A點到D點的位移比較如表1. 可以得出情況2能得到比較滿意的減弱效果.但是情況2增加的阻尼器效果增加不明顯.所以采用情況2中阻尼器的數(shù)量和位置詳細分析. 3:選擇的聯(lián)結(jié)阻尼器和結(jié)構(gòu)的動荷載 3.1.分析模型及基本假設(shè) 文中建立了兩個分析模型.SAP2000軟件建立的有限元模型, 主要用于進行特征值分析和彈性分析、由于地震的不確定性和局限性,不能滿足非線性時程分析的要求.用CANNY軟件進行非線性時程分析的宏觀單元模型. 圖4為宏觀要素分析模型.該模型是用來描述桿件基于剪力墻材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系. 圖5為鋼筋混凝土在循環(huán)荷載下的應(yīng)力應(yīng)變曲線. 找出鋼筋混凝土三軸壓應(yīng)變最高的壓應(yīng)力, __c and "u是壓力應(yīng)變控制點的下降部分所能承受的最大壓力. _t是鋼筋混凝土最高單軸應(yīng)力相關(guān)應(yīng)變. _ "t 是下降點的最大強度控制點; "0 是起點,到達之前的定點 _c; --為參數(shù),指示混凝土應(yīng)力卸載前到達_c _y和"Y是鋼材拉伸屈服應(yīng)力和相關(guān)的應(yīng)變. _0y and "0y 是鋼的相關(guān)的壓縮屈服強度和變形. --是卸載控制參數(shù). 考慮到矩軸力互動和材料應(yīng)力應(yīng)變曲線. 此體系能自動形成雙向彎矩-曲率關(guān)系 根據(jù)有限元模型的結(jié)果,宏觀模型采用的詳細樓層重量在表2. 阻尼比率是結(jié)構(gòu)預(yù)測響應(yīng)的關(guān)鍵組成之一. 經(jīng)過仔細比較不同類型阻尼比的分析反應(yīng). 電腦模式對于模式1和模式2定義4%臨界阻尼為瑞利型阻尼.在計算中采用以下基本假設(shè): (1)樓層是剛性平面; (2) 忽視土和結(jié)構(gòu)的相互作用; (3) 基礎(chǔ)能承載上部結(jié)構(gòu); (4) 忽視地震垂直作用. 3.2. 聯(lián)結(jié)阻尼器分析模型 根據(jù)粘滯性阻尼器減少臨近建筑的變形反應(yīng)的優(yōu)越性[19], 設(shè)計中采用一種非線性粘滯性阻尼器. 粘滯性阻尼器的機械特性可用下式表示: Fd = CvSign(V/Vmax)@ _ (1) Cv: 阻尼系數(shù) (kN). V: 活塞和容器中的流體相對速率(mm/s). Vmax: 活塞和容器中的流體最高速率(mm/s). _:速度指數(shù),通常介于0.1和1.0. --等于1.0時,線性速度存在. 隨著--的數(shù)值下降, 在小型平臺阻尼力隨速度增長很快,但在大型平臺,阻尼力隨速度增長速度緩慢. OBE和SEE對高層建筑,如上海世茂國際廣場的設(shè)計必須都滿足上海本地抗震設(shè)計規(guī)范. 為了充分利用耗能阻尼器的能力, _應(yīng)該選擇較小值. 同時根據(jù)兩個因素判定_ 和Cv的阻尼系數(shù) (1) 流體阻尼器耗能表現(xiàn)佳,為在OBE范圍下減少平臺架構(gòu)下的扭轉(zhuǎn)反應(yīng), 表4用CANNY程序進行整體結(jié)構(gòu)的宏觀模型分析