浅谈消能减震结构

阐述了消能减震设计的适用范围,介绍了工程结构消能减震体系的基本原理和消能减震设计的基本方法,探讨了消能器的选择、数量确定、布置及其消能减震效果。     

阻尼器在消能减震结构中的应用

当前科学技术突飞猛进,越来越多的抗震、减震结构中都运用了消能减震技术。笔者对阻尼器在建筑土木中的应用情况进行了阐述,其中包括阻尼器本身的耗能原理、类型以及结构组成,另外还有此领域所取得的丰硕成果以及发展动向。     

消能减震技术的应用研究

消能减震技术在结构工程领域中的应用日益广泛。本文简要介绍消能减震装置的分类，对不同类型消能减震装置的力学特性、选用及分析方法进行较系统的比较和总结。     

联合消能减震结构设计方法与工程应用分析

分析了防屈曲支撑(BRB)与黏滞阻尼器(VD)联合消能减震原理,讨论该联合消能减震结构体系的设计方法,并基于分析结果给出联合消能减震结构的实用设计流程,根据该流程对一框架剪力墙结构进行BRB和VD的联合减震设计,并与单一使用BRB和单一使用VD的减震结构进行方案对比,对设计的BRB和VD联合减震结构进行弹性和弹塑性时程分析。结果表明:联合消能减震结构可同时取得较好的位移减震效果及地震剪力减震效果;BRB及VD各自分工明确且功能互补,BRB主要增加结构抗侧刚度,VD主要增加结构阻尼比;所设计联合消能减震结构在各水准地震作用下均能实现既定的抗震性能目标。     

消能减震装置的工程应用

介绍了消能减震装置运用的工程背景、消能原理及分类,通过工程实例中采用ETABS与PKPM同时建模对比分析、采用EPDA程序对结构进行静力弹塑性分析,最终得出消能减震装置能够在不增加配筋量和改变结构截面尺寸的情况下满足了抗震设防要求.     

计算机模拟技术在消能减震中的应用研究

针对国内消能减震结构设计软件的不足,提出应用计算机模拟技术进行建筑物消能减震设计.设计出消能减震的计算机模拟方法,编制了建筑物消能减震模拟程序,实现对消能器的抗震计算,并用图形动态演示模拟结果.最后对3种消能器的安装方案进行了分析比较,快速准确地得出最佳方案.     

结构抗震与减震加固方法的应用

目前,结构抗震加固已成为我国建筑物加固的一项主要工作。本文从结构抗震与减震加固原理出发,总结和介绍了各种抗震减震加固方法和技术,论述了各种加固技术的特点,并重点消能减震与隔震减震加固方法,供工程设计人员参考。首都体育馆是08年北京奥运会的改扩建项目之一,存在着较严重的抗震安全问题,须进行抗震减震加固改造。以此为背景哈尔滨工业大学提出了以减震加固为主,抗震加固为辅的改建方案。     

罕遇地震下消能减震楼梯框架结构抗震性能研究

采用PERFORM-3D软件分别对设置消能减震楼梯、滑动楼梯和普通楼梯的框架结构进行罕遇地震下的地震反应分析.结果表明:1消能减震楼梯削弱梯板在顺梯板方向的等效强支撑效应;2与普通楼梯结构相比,消能减震楼梯结构X向楼层剪力减小,层间位移角和顶点位移相差不大;Y向楼层剪力、层间位移角和顶点位移均减小.与滑动楼梯结构相比,消能减震楼梯结构X向楼层剪力相差不大,层间位移角和顶点位移减小;Y向楼层剪力除底层外,其余楼层基本相同,层间位移角和顶点位移减小;3消能减震楼梯结构楼梯间构件损伤程度小于普通楼梯结构和滑动楼梯结构.     

预制装配式消能减震复合墙板的 设计方法

对提出的通过钢板弯曲变形耗能的新型预制装配式消能减震墙板(MDW)性能进行了研究,给出了其设计方法,推导出了MDW的弹性刚度、屈服位移和屈服力的计算公式.采用有限元分析软件对MDW进行分析,在验证模型正确的基础上,对不同数量、不同尺寸的钢板及不同墙板尺寸的9组模型进行了数值仿真分析,将分析结果与设计结果进行对比.结果表明:弹性刚度的理论值与有限元分析结果较为接近,偏差在20%以内,当比例系数α为1～2时,屈服力和屈服位移的理论值与有限元分析结果吻合较好;增加耗能钢板的高度、厚度和数量,可以提高MDW的初始刚度和屈服力,墙板尺寸对弹性刚度影响较小,基于以上分析结果,为MDW的设计提供理论依据.     

H建筑结构的隔震减震技术集成与开发

本文结合传统的结构抗震设计,指出了新型建筑结构的隔震减震技术具有良好的发展前景,详细地阐述了隔震和减震技术在国内外的发展、应用以及目前常用的隔震、减震装置,以推广建筑结构的隔震减震技术。     

消能减震结构附加金属消能器的简化设计方法

金属消能器因其构造简单、施工方便、造价低廉、性能稳定以及便于更换等特点而在工程抗震领域中得到广泛应用,然而对于其应用于结构减震中的设计方法目前仍存在许多问题.针对附加金属消能器减震结构提出一种简化设计方法,该方法假定金属消能器在小震下仅提供附加刚度(即忽略其附加阻尼影响),在中震下基于附加有效刚度的影响来考虑附加阻尼的作用,由此以"小震下基于附加刚度设计、中震下基于附加阻尼设计"为设计理念,并从主体结构与附加消能部件分开设计的思路出发给出具体的设计流程及消能器支撑参数配置公式.最后,通过工程案例分析来证明其可行性及有效性,结果表明该简化设计方法可以契合现行抗震设计规范,并用于结构附加金属消能器的减震设计,以取得良好的减震控制效果.     

简易消能减震砌体结构模型振动台试验

针对村镇量大面广的砌体结构,提出了一种简易消能减震技术,并对该技术进行了1∶4模型振动台试验,结果表明:该技术可使结构在小震作用下,不发生需要修复的破坏,能保证房屋正常使用功能要求;输入台面峰值加速度0.225g,相当于原型房屋的地面峰值加速度0.15g(7.5度中震),消能减震部位发挥作用,有效减轻砌体结构在大震下的损伤;当输入台面峰值加速度0.6g,相当于原型房屋的地面峰值加速度0.4g(8度大震),消能减震部位破坏严重,但结构仍未倒塌。     

消能减震结构附加等效阻尼比计算方法

消能减震结构可以根据不同附加等效阻尼比确定地震影响系数,因此,确定合理的阻尼比成为消能减震结构设计的关键.首先对比中、美、日3国计算方法的差异,然后对消能减震结构的等效阻尼比计算方法进行研究,最后根据日本消能减震结构阻尼比计算的思路,提出更为合理精确的计算公式,为该类结构的设计提供理论依据.     

基于自适应扩展卡尔曼滤波的 消能减震结构及附加阻尼力识别

针对消能减震结构中阻尼器提供的阻尼力难以直接测量,对其性能及状态进行评估较为困难的问题,提出了一种基于自适应扩展卡尔曼滤波的结构参数及未知激励识别方法,并将其应用于消能减震结构的阻尼器特性识别. 当阻尼器结构模型已知时,该方法可对阻尼器参数进行识别;当阻尼器结构模型未知时,阻尼器对结构提供的附加阻尼力可视为结构所受附加未知激励,同样也可由该方法进行识别. 采用一个多层剪切框架结构和一个多层加装阻尼器的消能减震结构作为数值算例,并采用一个单层加装阻尼器的剪切框架结构作为试验算例,验证了所提出的方法的有效性和可行性. 所提出方法可为消能减震结构中阻尼器的特性识别及性能评估提供更多的依据.     

一种新型消能减震体系的应用发展及研究——屈曲约束支撑

屈曲约束支撑是一种新型的可以避免支撑屈曲的体系,在承受轴向力荷载时,其核心构件在拉力和压力作用下,均可以达到充分屈服,通过屈服达到耗能的目的。本文主要介绍了屈曲约束支撑的工作原理和基本组成,以及近年来在抗震地区的发展应用。新建高层钢结构中的大量应用实例和对已有建筑结构的加固,都表明此种支撑的应用前景非常广阔。     

消能减震钢结构在竖向地震作用下的抗震性能分析

通过对某7层钢结构及其增设粘滞阻尼器结构进行数值分析,可得在竖向罕遇地震作用下粘滞阻尼器对钢结构有着显著的消能减震作用.较原钢结构,增设粘滞阻尼器钢结构的楼层位移有着11.3%的降幅,楼层层间位移降幅最大达16.4%,说明对于钢结构在实际工程设计中,其抗震性能的提高可以通过增设粘滞阻尼器来实现.     

框架-核心筒结构消能减震优化布置方法

框架-核心筒结构多为弯剪型或剪弯型结构,常用的反映层间变形的参数层间位移角或有害位移角不能很准确地反映结构局部变形特征.本文将常见的框架-核心筒结构形式划分为不同的平面区格,引入广义剪切变形,探讨不同区格广义剪切变形的变化规律及相互关系.本文提出了一种区格广义剪切变形简便计算方法,据此讨论了框架-核心筒结构优化布置金属消能器的问题.最后以实际工程为例,应用反应谱法和非线性时程分析法,分析了金属消能器布置在不同区格的减震方案对结构的减震效果,得到了金属消能器布置在核心筒与框架柱之间区格的方案的效果优于将其布置在外围框架柱之间区格的方案.因此,可为高层框架-核心筒结构消能减震设计提供一定的借鉴.     

屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的消能减震分析

针对纯钢筋混凝土框架结构在地震高烈度区使用受限的情况,提出在框架中加入BRB形成一种具有耗能减震作用的结构.并选取一个9层钢筋混凝土框架结构,采用反应谱和时程分析两种方法对该框架结构在设置屈曲约束支撑前后的抗震性能进行了对比计算分析.结果表明,在框架结构中合理设置屈曲约束支撑,可以达到小震下增加框架结构的侧向刚度,明显降低结构侧向变形,大震下支撑屈服耗能,保证结构的安全可以取得良好的减、隔震效果.     

现代工程减震技术分析

现代减震控制技术是通过在工程结构的特定部位安装某种隔震装置、或消能减震装置、附加子结构、施加外力等措施以改变或调整结构的动力特性,使工程结构在地震作用下的动力反应限制在容许的范围内。本文对现代工程的几种减震技术进行了分析探讨。     

带破损安全层消能减震结构耗能分析

阐述了破损安全与消能减震的基本原理与发展现状,基于结构抗震的能量分析方法,分析带破损安全层消能减震结构耗能情况.采用破损安全与消能减震理论相结合的方法来大量耗散地震能量,提高结构抗震能力.利用SAP2000软件,分别建立模型进行抗震性能分析.结果表明:从抗震性能与经济性综合考虑,双柱框架消能减震结构性能优越,可以有效降...