框架結(jié)構(gòu)消能減震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

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1、框架結(jié)構(gòu)消能減震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究框架結(jié)構(gòu)消能減震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究摘要：由于建筑功能的要求，使得現(xiàn)代結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置越來(lái)越不規(guī)則，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震要求越來(lái)越高。振動(dòng)控制技術(shù)是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的一種積極有效手段，目前已成功地應(yīng)用于房屋建筑、橋梁和高聳結(jié)構(gòu)。本文運(yùn)用有限元軟件SAPXX對(duì)帶不同設(shè)置粘彈性阻尼器的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震時(shí)程分析，并比較了不同控制方案的消能減震效果，對(duì)此類(lèi)結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計(jì)提供參考?！　　　〗?0年來(lái)，隨著粘彈性阻尼器在土木工程中的廣泛使用，液體粘滯阻尼器無(wú)論從制造技術(shù)上，還是設(shè)置方式上，都有了很大進(jìn)展。粘彈性阻尼器[1,2]是一種基本上與速

2、度相關(guān)的被動(dòng)消能減震裝置，依靠粘彈性阻尼材料的滯回耗能特性，增加結(jié)構(gòu)的阻尼，耗散振動(dòng)的能量，減小結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)，從而達(dá)到消能減震目的。粘彈性阻尼器具有計(jì)算模型易于確定，耗能能力強(qiáng)，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。本文運(yùn)用SAPXX有限元軟件對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線(xiàn)性地震反應(yīng)分析，并對(duì)不同控制方案的結(jié)果比較分析，確定最優(yōu)化布置?！　∧壳埃こ讨袘?yīng)用較多的粘彈性阻尼器分析計(jì)算模型有：Kelvin模型、Maxwell模型、等效剛度和等效阻尼模型、四參數(shù)模型等。SAPXX有限元軟件是采用Maxwell模型，該模型假定粘彈性阻尼器等效成彈簧單元與耗能單元相串聯(lián)?！　∧?

3、度區(qū)一棟7層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ場(chǎng)地，層高m，總高度m，平面布置為x方向5跨，跨度均為6000mm，y方向3跨，跨度為6000mm，4000mm，6000mm。柱截面尺寸均為600mm×600mm，梁截面尺寸均為600mm×250mm，樓板厚度為120mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：梁、柱、板均采用C30;鋼筋等級(jí)：主筋采用HRB335，箍筋采用HRB235。恒荷載：6KN/m2，活荷載：恒荷載：/m2。梁、柱、板均為現(xiàn)澆，采用剛性樓板假定。選擇ELCentro地震波，最大加速度為cm/s2，持續(xù)時(shí)間為30s，地震波峰值加速度根據(jù)《建筑

4、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]：罕遇地震作用時(shí)調(diào)整至400cm/s2。　　在罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)布置粘彈性阻尼器后，地震反映有了不同幅度的減小。三種方案，結(jié)構(gòu)的最大頂點(diǎn)位移分別為，，，減震率分別為%和%;頂部相對(duì)位移分別為1/308，1/557，1/1157，減震率分別為%和%;最大的層間相對(duì)位移分別為1/103，1/134，1/271減震率分別為%和%。通過(guò)以上比較得知方案三的減震效果比方案二好。　　通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的比較分析，框架結(jié)構(gòu)設(shè)置粘彈性阻尼器耗能支撐后，阻尼器發(fā)揮了良好的消能減震作用，在罕遇地震作用下，使得框架結(jié)構(gòu)的抗震性能顯著提高。設(shè)計(jì)

5、布置粘彈性阻尼器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)阻尼器布置的數(shù)量并不是越多越好，應(yīng)布置在層間變形較大的位置，充分發(fā)揮阻尼器的耗能作用;(2)阻尼器要盡量對(duì)稱(chēng)均勻布置，不要使結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的偏心作用力，以減小地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。　　[1]周云.粘彈性阻尼減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].武漢理工大學(xué)出版社,XX.　　[2]程文瀼,隋杰英等.宿遷市大廈采用粘彈性阻尼器的減震設(shè)計(jì)與研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，XX;21(3):30-35.　　[3]GB50011-XX.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,XX.