多遇地震下框架結(jié)構(gòu)減震方案對比.pdf

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1、第32卷第32，35期企業(yè)技術(shù)開發(fā)2o13年11，12月TECHN0LOGICALDEVEL0PMENTOFENTERPRISENov，Dee．2013Vo1．32No．32，35多遇地震下框架結(jié)構(gòu)減震方案對比梁歡文，劉雷斐，曾欣(廣州大學(xué)土木工程學(xué)院，廣東廣州510006)摘要：在消能減震結(jié)構(gòu)中，屈曲約束支撐是現(xiàn)在市場比較常用的消能構(gòu)件，而粘滯阻尼墻是近年才在我國開始使用的消能減震構(gòu)件。在以5層的框架結(jié)構(gòu)算例中分別使用粘滯阻尼墻(VDW)、屈曲約束支撐(BRB)~xYL(VDW+BRB)組合進(jìn)行減震設(shè)計，在多遇地震下，(vDw

2、+BFuB)方案的減震效果最好，能有效減小上部結(jié)構(gòu)響應(yīng)，大大提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全性。關(guān)鍵詞：消能減震；屈曲約束支撐；粘滯阻尼墻中圖分類號：TU352文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006—8937(2013)35—0048—03結(jié)構(gòu)消能減震體系，就是把結(jié)構(gòu)物的某些非承重構(gòu)件已經(jīng)得到工程界廣泛認(rèn)可。在各種消能減振裝置中粘滯阻(如支撐、剪力墻、連接件等)設(shè)計成消能構(gòu)件，或在結(jié)構(gòu)的尼墻作為速度相關(guān)性耗能裝置由于其優(yōu)越的性能，在國內(nèi)某些部位(層間空間、節(jié)點)裝設(shè)消能裝置。當(dāng)發(fā)生地震時，外應(yīng)用廣泛。粘滯阻尼墻厚度薄，出力大，容易滿足建筑設(shè)隨著

3、結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的增大，消能構(gòu)件或消能裝置率先進(jìn)入計對阻尼器尺寸方面的要求。非彈性狀態(tài)，提供較大阻尼，大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能屈曲約束支撐因其自重輕、布置靈活和安裝方便等方量，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在地震中免遭嚴(yán)重破壞，確面體現(xiàn)出較好的優(yōu)越性，屈曲約束支撐與框架組成的結(jié)構(gòu)保結(jié)構(gòu)安全。體系表現(xiàn)出極佳的承載能力和耗能性能。1粘滯阻尼墻3減震裝置的力學(xué)模型粘滯阻尼墻(ViscousDampingWall，以下簡稱VDW)粘滯阻尼墻是屬于速度型阻尼器，其阻尼力取決于速是一種用于建筑結(jié)構(gòu)的耗能減震器，VD墻的基本構(gòu)造如度，粘滯阻尼器的阻尼力與

4、相對變形的速度關(guān)系，可表達(dá)圖1所示。它主要由懸掛在上層樓面的內(nèi)鋼板、固定在下層為：樓面的兩塊外鋼板、內(nèi)外鋼板之間的高粘度粘滯液體組F=C×V成。地震時上下樓層產(chǎn)生相對速度，從而使得上層內(nèi)鋼板式中：F為阻尼力；c為阻尼系數(shù)；V為速度；a為速度指數(shù)。在下層外鋼板之間的粘滯液體中運動，產(chǎn)生阻尼力，吸收(取值范圍在0．1～2．0，從抗震角度看，常用值一般在0．2～1．0范地震能量，減小地震反應(yīng)。圍內(nèi))。粘滯阻尼器常用Maxwell模型模擬，由彈簧和阻尼器兩部分組成，其力學(xué)模型如圖2所示。Kt℃t—圖2粘滯阻尼器力學(xué)模型對于純阻尼器，只要

5、使K足夠大，就可以忽略彈簧的影響。屈曲約束支撐屬于位移型阻尼器，其耗能作用是通過圖1粘滯阻尼墻構(gòu)造示意圖鋼芯屈服后的塑性變形來實現(xiàn)，恢復(fù)力大小與屈服后剛度和最大塑性變形(或消耗能量)有關(guān)，強度表現(xiàn)不因低周往2屈曲約束支撐復(fù)或位移增大而出現(xiàn)明顯的退化現(xiàn)象。由其滯回曲線可屈曲約束支撐是一種受壓時不會發(fā)生屈曲失穩(wěn)的軸知，能采用簡化的雙線性力學(xué)模型模擬，并能取得較好的心受力構(gòu)件。這是一種在受拉和受壓情況下都能達(dá)到屈服模擬效果(如圖3所示)。的消能支撐構(gòu)件，改善傳統(tǒng)支撐在受壓時發(fā)生屈曲的缺拉=n點，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。使用此屈曲約束支撐的

6、框架體系，不僅具有良好的抗側(cè)性能，而且提高了結(jié)構(gòu)的韌性和抗震性能。屈曲約束支撐在進(jìn)入塑性狀態(tài)后可以消耗大量廠一／—／節(jié)————／—1／的能量，將結(jié)構(gòu)的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能消散掉，從而起到f}降低結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的目的。防．澎曲粘滯阻尼墻因其性能穩(wěn)定、概念清晰而且造價相對較低，在結(jié)構(gòu)上設(shè)置非結(jié)構(gòu)耗能元件可以提高結(jié)構(gòu)抗震性能／，作者簡介：梁歡文(1987一)，男，廣東恩平人，碩士研究生，從事建璉力筑結(jié)構(gòu)工程研究工作。圖3屈曲約束支撐滯回環(huán)示意圖