資源描述：
《粘滯阻尼減震框架結構抗震設計方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、粘滯阻尼減震框架結構抗震設計方法魏璉1）王森2）鄭久建1）韋承基2）1）中國建筑科學研究院深圳分院2）上海魏璉工程結構設計事務所（深圳部）摘要：本文介紹了粘滯阻尼減震框架結構的抗震設計方法，闡述了減震結構基本原理及其框架結構中的應用，對減震框架結構計算方法與構造措施提出了建議。關鍵詞：減震框架結構、粘滯阻尼、抗震設計、計算方法AbstractThispaperdiscussestheseismicdesignmethodandbasicprincipleofdamper-addedframestruct
2、urewithviscousdamping,andpresentssomedesignmethodsanddetailsofdamper-addedframestructure.KeywordsDamper-addedFrameStructure,ViscousDamping,SeismicDesign,DesignMethod一、引言鋼筋混凝土和鋼框架結構在工程實踐中獲得了廣泛的應用，但在地震區(qū)它的適用高度受到了很大限制?！陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規(guī)程》（JGJ3-2002）[1]規(guī)定，抗震設防烈度為7
3、度地區(qū)框架結構的最大適用高度為55米，《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》（JGJ99-98）[2]規(guī)定，抗震設防烈度為7度地區(qū)鋼框架的最大適用高度為110米，抗震設防烈度為8度時最大適用高度更低。另一方面，工程中有的框架高度雖不高，但剛度不足，周期過長，不能滿足地震作用下的變形要求，也需有效的結構解決方法。為了在地震區(qū)區(qū)擴大框架結構的適用范圍，使框架結構具有更優(yōu)越的抗震性能，并對有些抗震能力不足的已建框架結構進行加固處理，采用粘滯阻尼器對結構減震，從而使結構滿足抗震要求的目的是一條新的發(fā)展途徑。本文論述粘滯
4、阻尼減震框架結構的抗震設計方法，供工程師設計參考應用。二、粘滯阻尼器的滯迴特征1、粘滯阻尼器的滯迴特征用于減震結構的粘滯阻尼器目前是工程中最常使用的阻尼器形式，它在運動過程中發(fā)揮大的阻尼，從而大大減弱結構的地震效應。粘滯阻尼的特點是其受力僅與質體運動的速度有關，而與結構的位移無關，即其本身并無位移剛度存在。阻尼力可用公式表示如下[3]：（1）式中是廣義阻尼系數；u是阻尼器內的位移，是相應的速度；α為速度指數，其值大致在0.2到1的范圍。阻尼力的方向總是和位移的方向相反，從而阻止結構運動，消耗能量。當時，
5、為一常數，其滯迴曲線為矩形。當時阻尼系數記為，阻尼力簡化為（2）阻尼器為線性特征。設12（3）由式（2）和（3）可以得到此時阻尼力和位移為橢圓關系。當時表現(xiàn)為非線性，值離開1愈遠，非線性程度愈高。圖1為當取相同數值、α取不同值（α分別為0、0.3、0.6、1）時的滯迴曲線，α愈小，滯迴曲線愈接近矩形。從圖1可明顯看出，粘滯阻尼器具有非常優(yōu)越的耗能能力，尤以α較小時為然。圖1值相同、α值不同時的滯迴曲線2、粘滯阻尼器與結構的連接工程實際中，粘滯阻尼器的形式以桿式為主，所以粘滯阻尼器很容易在框架結構中以支撐
6、形式設置。常見的布置形式有對角形、交叉形、“人”字形三種。阻尼器在結構中的布置支撐支撐支撐阻尼器阻尼器阻尼器圖2阻尼器在結構中的布置如圖2所示。當阻尼器采用對角形或交叉形布置時，地震作用下結構發(fā)生側移振動，對角形或交叉形斜撐伸長或縮短迫使阻尼產生拉伸或壓縮，從而產生與結構位移反向的斜向阻尼力；12“人”字形支撐則直接產生與結構位移反向的水平阻尼力，并通過“人”字撐將力傳至該層下角部。三、減震框架結構的抗震設防目標對于減震結構，新規(guī)范對其抗震設防目標只有如下的原則規(guī)定：“采用隔震或消能減震設計的建筑，當遭
7、遇到本地區(qū)的多遇地震影響、抗震設防烈度地震影響和罕遇地震影響時，其抗震設防目標應高于本規(guī)范第1.0.1條的規(guī)定[4]?！边@里明確了消能減震建筑的抗震設防目標應高于一般依靠自身強度及變形能力（延性）來抗御地震的建筑的抗震設防目標，但未具體明確不同情況下消能減震結構的抗震設防目標。因而，要依據這一規(guī)定來進行抗震設計尚有困難。根據對消能減震結構減震能力的系列研究[5][6][7][8]、考慮不同工程情況可能的不同要求以及工程實踐經驗并參考傳統(tǒng)建筑的抗震設防目標的要求，為了促進消能減震結構抗震設計技術的進步與在
8、工程中的實施，文獻[6]提出減震結構的抗震設防目標可具體化為如下A、B、C三類。（1）A目標抗震設防目標與現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范規(guī)定的傳統(tǒng)結構抗震設防目標相同。這個設防目標要求“小震不壞，中震可修，大震不倒”。由于不同原因導致結構在多遇地震下尚不能滿足規(guī)范要求、或需采取明顯不合理的過分加強措施才能滿足規(guī)范要求、以及既有建筑抗震加固要求設防目標與傳統(tǒng)結構抗震設防目標一致時，結構可設計成這類設防目標的減震結構。（2）B目標當遭受相當于本地區(qū)抗震設
