建筑结构阻尼比

建筑结构阻尼比 一 阻尼比用于表达结构阻尼的大小 是结构的动力特性之一 是描述结构在振动过程中 某种能量耗散的术语 引起结构能量耗散的因素 或称之为影响结构阻尼比的因素 很多 主要有 1 材料阻尼 这是能量耗散的主要原因 2 周围介质对振动的阻尼 3 节点 支座联接处的阻尼 4 通过支座基础散失一部分能量 结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值 综合各国情况 钢结 构的阻尼比一般在 0 01 0 02 之间 单层钢结构厂房可取 0 05 钢筋混凝土结构的阻尼 比一般在 0 03 0 08 之间 以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中 采用的阻尼比的值 在等效秥滞模态阻尼中 混凝土结构刚性较大 而且破坏过程 钢筋 屈服和混凝土破碎 中也能够吸收大量能量 钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能 量 较混凝土而言脆断的可能性低得多 变形量也较大 一般认为 10 层以下的钢结构建筑 物基本不会发生倒塌事故 综上可以看出 钢结构体系变形大 破环程度小是其优势 钢 结构抗震方面的优势更多是从材料较轻 承载力高 地震过程中弹塑性变形较大 基本不 会发生断裂 构造措施 如柱间支撑 等方面表现出来的 二 现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容 GB50011 2010 建筑抗震设计规范规定 第 5 1 5 条 建筑结构地震影响系数曲线 图 5 1 5 的阻尼调整和形状参数应符合下 列要求 1 除有专门规定外 建筑结构的阻尼比应取 0 05 其中专门规定有 8 多层和高层钢结构房屋中 8 2 计算要点中第 8 2 2 条 钢结构抗震计算的阻尼比宜 符合下列规定 1 多遇地震下的计算 高度不大于 50m 时可取 0 04 高度大于 50m 且小于 200m 时 可取 0 03 高度不小于 200m 时 宜取 0 02 2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 50 时 其阻尼比 可比本条 1 款相应增加 0 005 3 在罕遇地震下的弹塑性分析 阻尼比可取 0 05 9 单层工业厂房中 9 2 单层钢结构厂房中第 9 2 5 条 单层厂房的阻尼比 可依 据屋盖和围护墙的类型 取 0 045 0 05 其中条文说明 9 2 5 通常设计时 单层钢结构厂房的阻尼比与混凝土柱厂房相同 本 次修订 考虑到轻型围护的单层钢结构厂房 在弹性状态工作的阻尼比较小 根据单层 多层到高层钢结构房屋的阻尼比由大到小变化的规律 建议阻尼比按屋盖和围护墙的类型 区别对待 10 空旷房屋和大跨屋盖建筑中第 10 2 8 屋盖钢结构和下部支承结构协同分析时 阻尼 比应符合下列规定 1 当下部支承结构为钢结构或屋盖直接支承在地面时 阻尼比可取 0 02 2 当下部支承结构为混凝土结构时 阻尼比可取 0 025 0 035 其中条文说明 本条规定了整体 协同计算时的阻尼比取值 屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的阻尼比不伺 协同分析时阻尼比取值方面的研究较少 工程设计中阻尼比取值大多在 0 025 0 035 间 具体数值一般认为与屋盖钢结构和下部混 凝土支承结构的组成比例有关 根据位能等效原则提供两种计算整体结构阻尼比的方法 供设计中采用 方法一 振型阻尼比法 方法二 统一阻尼比法 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2010 中 11 混合结构设计中第 11 3 5 混合结构在多 遇地震作用下的阻尼比可取为 0 04 风荷载作用下楼层位移验算和构件设计时 阻尼比可 取为 0 02 0 04 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS102 2002 中 3 1 设计原则中 3 1 6 门式刚架轻型 房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定 抗震验算时 结构的阻尼比可取 0 05 构筑物抗震设计规范 GB 50191 2012 中第 5 1 9 构筑物的阻尼比除本规范另有规定外 其余均可按 0 05 采用 第 7 2 1 钢框排架结构的阻尼比可取 0 03 第 8 2 2 锅炉钢结构在多遇地震下的阻尼比 对于单机容量小于 25MW 的轻型或重型炉 墙锅炉可采用 0 05 对于 第 9 2 4 钢筒仓在多遇地震下的阻尼比可取 0 03 在罕遇地震下的阻尼比可取 0 04 第 10 2 3 钢筋混凝土井架的阻尼比可取 0 05 钢井架在多遇地震下的阻尼比可取 0 03 在罕遇地震下的阻尼比可取 0 04 第 11 2 3 钢筋混凝土井塔的阻尼比可取 0 05