传统框架与减震楼盖框架地震动力响应分析与有限元模拟

传统框架与减震楼盖框架地震动力响应分析与有限元模拟

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摘要

本文针对传统钢框架和减震楼盖钢框架两种结构体系，建立了水平地震作用下的动力学模型，推导了动力平衡方程，采用Python编程实现了两种结构的动力响应计算。通过参数化分析研究了质量比、摩擦因数和弹性刚度等参数对结构动力响应的影响规律。同时，利用Python开发了有限元模拟程序，对比分析了无减震系统钢框架与减震楼盖钢框架在不同频率及加速度地震激励下的抗震性能。研究结果表明，减震楼盖框架能有效降低结构的地震响应，改善结构的抗震性能。

关键词：减震楼盖；动力响应；地震激励；有限元模拟；参数化分析

1. 引言

地震是一种破坏性极强的自然灾害，对建筑结构的安全性构成严重威胁。传统的抗震设计主要通过提高结构构件的强度和延性来抵抗地震作用，而减震控制技术则通过在结构中设置消能装置来耗散地震能量，从而减小结构的地震响应。减震楼盖系统作为一种新型的减震技术，通过在楼盖与主体结构之间设置减震装置，有效隔离或耗散地震能量，提高结构的抗震性能。

近年来，国内外学者对减震结构进行了大量研究。文献[1]提出了一种摩擦摆基础隔震系统，通过数值模拟和试验验证了其减震效果。文献[2]研究了粘滞阻尼器在高层建筑中的应用，分析了阻尼参数对结构响应的影响。文献[3]开发了一种新型的