高烈度1000MW机组钢结构厂房BRB消能减震的方案的研究课件

1、高烈度1000MW机组钢结构厂房BRB消能减震方案研究徐吉民、高向宇（北京工业大学）王永强（华北电力设计院工程有限公司）尹学军（青岛科而泰环境振动控制技术有限公司）Nov 12, 2019“新能源、新技术、创新发展”学术交流会（福州）高烈度1000MW机组钢结构厂房BRB消能减震方案研究徐吉民报告大纲工程背景BRB构成及耗能机理消能减震方案抗震验算及分析结论目录报告大纲工程背景BRB构成及耗能机理消能减震方案抗震验算及分工程背景以某1000MW火力发电厂钢结构厂房为研究对象，该工程主体结构为有填充墙的钢结构，共8层。厂房设计地震分组为一组，场地类别为IV类，地面粗糙度A类，设防烈度8度，特征周

2、期0.65s，结构阻尼比取0.035。工程背景以某1000MW火力发电厂钢结构厂房为研究对象，该工防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理拉压不对称截面利用率低压弯二阶效应普通支撑 性态可控拉压对称防止压曲防屈曲支撑防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理拉压不对称截面利用率低压防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理钢芯外涂无粘性材料约束单元防屈曲支撑连接段过渡段工作段防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理钢芯外涂无粘性材料约束单防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理防屈曲支撑原理示意图普通支撑防屈曲支撑BRB试件反复加载试验力-变形滞回曲线防屈曲支撑（BRB）的构成及耗能机理防屈曲支撑原理示意图普通消能减

3、震方案替换优化法阻尼系数弹性刚度屈服后刚度初始屈服变形屈服承载力布置原则消能减震方案替换优化法阻尼系数弹性刚度屈服后刚度初始屈服变形消能减震方案屈服承载力（kN）轴向刚度（kN/m）屈服位移（mm）阻尼系数（小震）方案1（1-8层）12811504418.512.63方案2（1-4层501.77方案3（1-4层）16771681009.980.99同一支撑的3种方案参数消能减震方案屈服承载力（kN）轴向刚度（kN/m）屈服位移（抗震验算及分析整体结构分析模型原结构局部模型方案1局部模型抗震验算及分析整体结构分析模型原结构局部模型方案1局部模型抗震验算及分析弹性阶段分析

4、振型振型形态原结构方案1方案2方案31X向平动1.22061.56861.49741.47852Y向平动1.05411.05411.05491.05493整体扭转0.93731.00210.99230.9892模态分析前3阶振型及周期抗震验算及分析弹性阶段分析振型振型形态原结构方案1方案2方案抗震验算及分析位移比较小震下X向楼层最大水平位移小震下X向楼层层间位移抗震验算及分析位移比较小震下X向楼层最大小震下X向楼层层间位抗震验算及分析原结构方案 1方案2 方案3性能点(V,D)(KN,m)性能点(V,D)(KN,m)性能点(V,D)(KN,m)性能点(V,D)(KN,m)多遇地震(42169,

5、0.055)(30118,0.069)(30589,0.064)(30945,0.064)设防地震(110557,0.155)(61321,0.189)(65284,0.182)(72087,0.185)罕遇地震(193220,0.294)(98492,0.400)(103423,0.376)(107953,0.359)推覆分析结构性能点参数非线性分析抗震验算及分析原结构方案 1方案2 方案3性能点(V,D)性抗震验算及分析时程分析结构反应原结构方案1方案2方案3顶点最大位移(mm)基底剪力(kN)顶点最大位移(mm)基底剪力(kN)顶点最大位移(mm)基底剪力(kN)顶点最大位移(mm)基底

6、剪力(kN)多遇地震119.648084111.632625101.934812102.237563设防地震324.7115106271.248545252.953897265.460651罕遇地震一一436.17243540774625419.481505抗震验算及分析时程分析结构反应原结构方案1方案2方案3顶点最抗震验算及分析屈服承载力（kN）轴向刚度（kN/m）中震最大轴力（kN）大震最大轴力（kN）方案1（1-8层）128115044114931717方案2（1-4层）139716431216751940方案3（1-4层）167716810019542246时程分析支撑轴力结果抗震验算

7、及分析屈服承载力（kN）轴向刚度（kN/m）中震最大抗震验算及分析大震方案1支撑力-位移曲线大震方案2支撑力-位移曲线大震方案3支撑力-位移曲线抗震验算及分析大震方案1支撑力-位移曲线大震方案2支撑力-位结论时程分析支撑轴力结果小刚度的防屈曲支撑对结构内力减小作用显著，小震作用下水平位移略增大，但仍能满足规范要求；同时显著提高结构在罕遇烈度、超罕遇烈度地震下的抗震性能，同时获得经济效益。进行推覆分析时，防屈曲支撑减小基底剪力及耗能效果显著。针对该结构的非线性时程分析结果也证明了消能减震方案的合理性和优越性。结论时程分析支撑轴力结果小刚度的防屈曲支撑对结构内力减小作用另一电厂替换BRB部分结果替换BRB主体结构模型另一电厂替换BRB部分结果替换BRB主体结构模型推覆结果原结构方案 1方案2 性能点(V,D)(KN,m)性能点(V,D)(KN,m)性能点(V,D)(KN,m)多遇地震(29221,0.070)(31462,0.053)(31066,0.058)设防地震(78668,0.194)(64060,0.146)(69418,0.158)罕遇地震(108957,0.325)(99849,0.310)(1035549,0.308)推覆分析结构性能点参数推覆结果原结构方案 1方案2 性能点(V,D)性能点(