钢框架结构阻尼耗能的分析研究.pdf

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1、安徽建筑2012年第3期(总184期)钢框架结构阻尼耗能的分析研究OnAnalysisofDampingEnergyofSteelFrameStructure钱解煌，杨浩博(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥23ooo9)摘要：文章通过钢框架结构中设置耗能阻尼支撑、阻尼器以及粘弹性阻尼墙，通过已有的有限元程序分析数据进行对比，／＼／／＼＼／得出每一种阻尼耗能的特点以及适用范围。分析得出，在钢框／＼＼／架中设置粘弹性墙，其主体结构的耗能能力增加最为明显；在V钢框架中加入阻尼器。可以有效的改善铜框架对地震作用的(a)D型偏心支撑钢(b)八字型偏心支撑钢(c)V型偏心支撑钢响应值

2、；钢框架通过设置构造简单的耗能阻尼支撑，其消耗地框架+阻尼器框架+阻尼器框架+阻尼器震能量的作用也较为明显，其中八字型耗能阻尼支撑的耗能圈1耗能阻尼支撑钢框架能力优于v型和D型耗能阻尼支撑。关键词：钢框架；耗能能力；阻尼支撑；阻尼器；粘弹性阻尼墙，／中图分类号：TU39文献标识码：A／／文章编号：1007—7359(2012)o3—0171—02／／／0引言，／(a)设置金属阻尼器钢框架(b)设置粘弹性阻尼器钢框架地震作用对建筑结构的破坏过程相当于对结构进图2金属阻尼器和粘弹性阻尼器钢框架结行能量的输入，因此为了避免建筑物发生破坏，就要保构证抗震设防烈度区的建筑物应保证其足够的耗

3、能能力。设能量，防止主体结构过早的发生破坏或倒塌。计提高结构的抗震性能，可以采用相应的抗震构造。在建耗能体系应保证减震效果明显，构造简单，造价低廉，施工方便。与筑物中设置较大耗能能力的阻尼器，能集中消散地震能常见的耗能杆件和阻尼器主要分为：摩擦耗能器、流体阻尼器、粘弹性研量，减少主体结构的损伤，避免建筑物过早的破坏，此种究阻尼器、金属耗能性和自耗能减震构件(耗能偏心支撑、耗能剪力墙应方法是一种很有效的减震方法。等)。用本文对钢框架结构耗能体系进行介绍，通过对比耗能装置和阻尼器的研究成果，分析出对钢框架设置耗能2耗能体系比较体系的优劣，仅为设计提供参考。2．1D型、V型和八字型粘弹

4、性阻尼支撑钢框架对比1耗能体系西安交通大学黄誉等对设置粘弹性阻尼器的高层偏心支撑钢框架的抗震性能进行有限元模拟，分析研究了在钢框架中设置D型、v地震发生时，在结构物内部引起地震反应，由于基型和八字型粘弹性阻尼支撑下的框架顶点位移、速度和加速度对比。础固结于地面，经过“放大器”效应，地震反应程度由下试验钢框架所处场地为Ⅱ类第二组场地，抗震设防烈度为8度，至上被逐渐放大，使得结构发生严重损坏甚至倒塌。适共20层，层高3．6m，每跨均为8m。钢材型号为Q345，柱截面采用箱型当增加结构本身的阻尼量，提高结构的耗能能力，可以截面，框架梁和支撑采用工字型截面。D型、v型和八字型粘弹性阻尼克

5、服此“放大器”效应。重支撑采用粘弹性橡胶夹层阻尼器，K=20kN／mm，C=8．0kN，其示意如图耗能体系属于结构减震控制中的被动控制，是指将1所示。结构中某些非承重构件设计成耗能杆件，或是在结构的通过模拟验算发现，八字型偏心耗能阻尼支撑在控制内力和位移某些部位设置阻尼器。这些耗能杆件和阻尼器的存在，方面略好于V型和D型偏心耗能阻尼支撑，总的来说，采用相同的阻使得结构在风荷载或小震的作用下保持弹性变形，满足尼器3种支撑型式的内力和位移是很接近的，无特别明显的差别，故正常使用的要求；在强震作用时，耗能杆件和阻尼器首可根据实际情况来选用。先进入非弹性状态，通过摩擦或较大的变形来消耗地

6、震2．2金属阻尼器和粘弹性阻尼器钢框架对比苏州科技大学的裴星洙等分别对钢框架设置金属阻尼器和粘弹性阻尼器，研究其在ARTKOBE波和ARTTOHOKU波下的弹塑性时收稿日期：2012-03—14作者简介：钱解煌(1985-)，男，安徽太湖人，合肥工业大学在程特性，从而确定最佳的阻尼用量。读硕士，研究方向：钢结构与组合结构。本次模拟的对象为30层空间钢框架结构，结构平面布置为4榀(下转第165页)安徽建筑2012年第3期(总184期)验。我们在开工前制备了l2组的不锈钢复合钢板焊接工艺试验，并进行了专家评审。实验接头形式包含了对接和角接两种合肥南环线钢桁梁柔性拱桥是国内第一座采用不

7、锈钢复接头形式，对接接头分不锈钢复合钢板之间的对接和不锈钢复合钢板作为桥面板，开创了钢桥防腐的新篇章，大大提高了钢合板与桥梁钢的对接。另外，按照《铁路钢桥制造规范》桥的内腐蚀能力，延长了钢桥的使用寿命。钢桥在制作过程中，(TB10212—2009)和《不锈钢复合钢板焊接技术要求》大量采用了先进工艺技术和设备，保证了钢桥的质量和工期，(GB13148—2008)对对接接头形式进行了拉伸、弯曲和低温冲取得了良好的社会效益和经济效益。全桥共109块桥面系，截击、晶间腐蚀和宏观金相试验。