框架结构黏滞阻尼器的最佳布置层数研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 框架结构黏滞阻尼器的最佳布置层 数研究 摘要：增强自身性能是传统抗震 结构抵御地震作用的方式，通过结构附 设的消能减震装置耗散地震能量是消能 减震结构的抗震方式。本文采用黏滞阻 尼器，在 SAP2000 有限元软件中建立 一个六层框架结构模型，在结构不同层 布置黏滞阻尼器，对比原结构和消能减 震结构在地震作用下的最大层间位移角 和最大层间位移，结果表明黏滞阻尼器 可以提高结构抗震能力，且每层布置阻 尼器抗震效果最好。 中国论文网 /7/view-12793212.htm Abstract： To enhance their own performance is the way of traditional anti- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 seismic structure to resist the earthquake. The way that the seismic energy is dissipated through the energy dissipation system is used for energy dissipation. In this paper， the viscous damper will be disposed in the different structure layer which belongs to a six story frame structure model that is established in the SAP2000 finite element software. Comparing the maximum inter story displacement angle and maximum inter story displacement of the original structure and energy dissipation damping structure under earthquake action， the results show that viscous dampers can improve the seismic resistance capacity of structure， and if each layer is disposed damper seismic， that effect is the best. 关键词：框架结构；黏滞阻尼器； 最大层间位移角；最大层间位移 Key words： RC frame structure；viscous damper；maximum -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 story drift angle；maximum story drift 中图分类号：TU311.3 文献标识 码：A 文章编号：1006-4311（2016） 11-0232-02 0 引言 地壳运动过程中会快速释放能量 产生强烈振动，这种自然现象即地震。 1地震释放的能量巨大，往往会造成巨 大的人员和财产损失，因此抗震研究具 有重要的现实意义。一直以来工程师都 是通过构造措施或在结构设计时增强结 构的抗震性能来抵御地震作用，但是这 种方法在历次地震中表现欠佳，且价格 相对昂贵。日本学者近年来在减震阻尼 器方面进行了研究，发现在建筑的特定 部位布置阻尼器，可以减轻结构地震反 应2。总体来说，减震消能从原理上是 将地震输入结构的能量引导至特别设置 的机构和元件进行吸收和耗散，从而保 护主体结构的安全3，这相对于传统的 依靠结构本身的延性耗散地震能量显然 有进步。目前主流的减震装置是黏滞阻 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 尼器，作为速度相关型的耗能装置，黏 滞阻尼器利用液体粘性提供的阻尼来耗 散振动能量，其归纳起来可分为两类4： 第一类通过液体在封闭容器中以一定的 速度流动而耗散能量，第二类则是使粘 滞液体在开口容器中产生一定的位移来 进行耗能。 为了找出黏滞阻尼器的最佳布置 位置，本文采用 SAP2000 有限元分析 软件建立模型进行分析，将阻尼器布置 在框架结构的不同楼层，对黏滞阻尼器 在某框架结构中的最佳布置层数进行研 究。 1 工程概况 模型取自文献5，具体参数如下： 结构首层层高 3.6m，其他层高 3.0m， 总高 18.6m。柱与柱的间距均为 6m。 柱截面尺寸 500mm500mm，梁截面尺 寸为 300mm450mm，屋面板及标准层 板厚均取 120mm。框架为现绕结构， 节点的接触方式为固结。梁和板采用 C25 混凝土，柱用 C30。屋面恒荷载 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 取 6.5kN/m2，活荷载取 2.0kN/m2，标 准层楼面恒荷载取 4.5kN/m2，活荷载取 2.0kN/m2，地震荷载：场地类别为二类， 抗震设防烈度为 8 度，设计基本加速度 值为 0.20g，抗震设计等级为二级。 2 无控结构分析计算 2.1 无控结构的动力特性 在 SAP2000 中建立模型后对结 构进行动力分析计算，主要计算结构的 周期和振型质量参与系数，结果如表 1。由表 1 中可以看出第一振型以 Y 向 平动为主，第二振型以 X 向平动为主， X 向累加质量参与系数为 0.97，Y 向累 加质量参与系数为 0.97，满足建筑抗震 设计规范中不小于 0.9 的要求。 2.2 地震波的选取 选择类场地常见的 2 组天然地 震波 EL Centro 波（峰值加速度 341.7cm/s2）和唐山（S-N）波（峰值加 速度 55.49cm/s2）以及 1 组兰州波（峰 值加速度 196.2cm/s2） ，其中 EL Centro 波间隔 0.02s，持时 30s，唐山波间隔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 0.01s，持时 20s，兰州波间隔 0.01s，持 时 10s。我国抗震规范规定加速度峰值 应根据设防烈度不同而取用不同的数值， 8 度设防时取 70cm/s2，输入地震波时 应乘以相应系数。此外由于地震波沿平 面 X 和 Y 方向输入结构，故加速度峰 值还应按照 1：0.85 调整。地震波输入 后在 SAP2000 平台上计算无控结构的 X、Y 向层间位移。 2.3 无控结构地震反应 将同一组地震波按照 X 和 Y 向 1：0.85 的比例输入结构，无控结构在 EL Centro 波、唐山波、兰州波作用下 各层层间位移角最大值如表 2 所示。 由表 2 可以看出，结构对不同地震的反 应有较大差别，其中人工波作用下地震 反应最小。根据我国现行建筑抗震设 计规范的规定，结构在多遇地震作用 下弹性层间位移角不得大于 1/550，本