粘滞阻尼器耗能减震对建筑结构作用分析.pdf

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1、圃■-H●■h-_●粘滞阻尼器耗能减震对建筑结构作用分析左亭亭刘志闯山东科技大学摘要：传统的建筑抗震和减震已经远远不能满足当TcJ'g"求，消能减震是现代建筑行业很有前景的发展趋势，其消能减震的成效正在被各个与建筑相关的人士所关注，在这个分析的过程中要选定减震的目标，然后通过一系列的设计公式进行计算，结合有限元软件ANSYS进行有限元分析，保证建筑抗震的优良性能。关键词：粘滞阻尼器；消能；性能目标1引言粘滞阻尼器耗能减震装置可以依据地震来临时建筑物的振动速度和方向来抑制地震波对建筑的伤害，不需要外部能源的投入，只依靠地震对建筑物的作用来产生反力，是一种很典型的非

2、主动型消能减震装置。2粘滞阻尼器减震结构设计概述粘滞阻尼器减震设计是一个新型的减震设计方法，目前还是处在研究阶段。不同的国家和地区对建筑物的抗震设防等级规定不同，粘滞性阻尼器的性能目标就要有不同的标准，在建筑抗震设计时就可以更加轻松地应用到不同地震烈度和抗震要求的建筑结构中。3方法概述建筑结构在不同地震作用下减震的效果可以用位移反应谱Sd之比及加速度反应谱鼬之比来表示，其中位移降低率Rd和剪力降低率舶为：Rd=嵩嬲；耻嵩群建筑结构耗能减震设计不仅要有安全方面的要求，还要满足相应的建筑设计规范，其抗震设防目标应高于常规抗震设计的建筑。4常遇地震作用下的设计验算在常

3、遇地震作用下，正常使用极限状态的设计表达式为：△叫^≤[0e】粘滞阻尼结构减震设计步骤如下：①开始；②形成质量矩阵和刚度矩阵；③参考规范计算场地特征周期和地震影响系数；④求解结构频率(周期)和振型；⑤求解地震参与系数、计算粘滞阻尼减震结构总阻尼；⑥计算各振型地震作用；⑦采用SRSS法则计算总地震作用；⑧结束。5罕遇地震作用下的设计验算建筑物遇到罕遇地震与遭遇普通地震所承受的力是不同的，罕遇地震的冲击力和破坏力比普通地震往往要多很多倍，破坏力度更大，其极限状态下的验算表达式为：A印／h≤MAup一罕遇地震作用组合下的弹塑性层间位移；h-薄弱楼层的层高，或单位钢筋混

4、凝土厂房的上柱高度；l印卜弹塑性层间位移角限值，可参照表2．表2弹塑性层问位移角度限值结构类型M钢筋混凝土结构框架结构1，50抗震墙结构、筒中筒结构、包括部分框支抗震墙结构的框支11120底部框架—抗震砖墙房中的框架一抗震墙、框架—抗震墙结构、框架一核芯筒结构、板柱—抗震墙结构I／100单层柱排架1，30钢结构多、高层各类钢结构体系l，50结构第一振型的谱加速度S口可用下式表示：耻亩g弘基底剪力；丽一第一振型模态重量；计算公式：12toidPill丽=导Jy山i中2ilOil一第一振型向量；toi一第i质点向量；N-结构的自由度数。6粘滞阻尼器的布设数量及优化方

5、案(1)以层间位移为控制函数。根据层间位移的大小来确定安装阻尼器的数量，尤其是在结构的层间位移比较大的地方要特别注意。计算建筑结构的地震反应，判断此时层间位移最大的层并在该层安装粘滞阻尼器，并进行部分修改，即：AUmax≤h／450式中^为层高。(2)以控制力为控制函数。(3)以层间位移和层位移为控制函数。取控制函数为：p=口丽AU+磋AU=h／450：挽=h(i)／550式中：Ot、卢一加权函数；h(i)-第i层到地面的高度。计算出来的控制函数有大有小，但是根据要求要把阻尼器放在计算数值较大的层，满足p≤l的要求。(4)层间位移和顶层位移取控制函数为：p=a1

6、AUm矿ax+卢等舻击式中：^一建筑物的总高度。7结论建筑抗震设计在我国一直是一个持续被关注的大问题，我们要不断改进结构消能减震的方法和手段，不仅要保证建筑对地震的抵抗能力，同时要考虑建筑工程的经济性。建筑物耗能减震和建筑抗震是两个不同的概念，本文首先对建筑方面粘滞阻尼器耗能减震的结构设计思路和设计方法进行了阐述，通过公式的分析讲解提出了一种实用的减震结构优化设计方法，在此基础上，分析了常遇地震和罕遇地震两种情况，得出了一些有参考价值的结论，同时告诉我们对粘滞阻尼器耗能减震结构的研究还有很广阔的前景。参考文献：【1】1韩建平，阎茹辛慧．基于性能的黏弹性阻尼器减震

7、结构抗震设计[月．地震工程与工程振动2008(1)：175～181．【2】GB50011--20XX．建筑抗震设计规范【s】．20"16．07135