昆明某高层建筑消能减震设计

昆明某高层建筑消能减震结构共布置84个黏滞阻尼器,阻尼器采用肘接布置形式。针对该消能减震结构的抗震性能,分别采用ETABS和Perform 3D软件对结构在小震和大震作用下的结构响应进行分析,采用两种方法对附加阻尼比进行计算。分析结果表明:消能减震结构的楼层剪力、楼层弯矩、楼层位移及层间位移角均减小20%以上,具有良好的减震效果。小震作用下,结构各响应均满足规范限值要求,附加阻尼比满足设计4%要求,能够达到"小震不坏"的设计目标。大震作用下,结构层间位移角满足规范限值要求,基底剪力和顶层位移变化稳定,屈服过程总体上符合连梁、框架梁、剪力墙和框架柱依次屈服的机制,能够达到"大震不倒"的设计目标。本工程主体结构抗震构造措施不应降低。肘接式支撑放大了阻尼器的变形,增加了阻尼器耗能效率,小震作用下阻尼器位移是层间位移的2.43倍,大震作用下阻尼器位移是层间位移的1.74倍。     

核筒悬挂结构随机动力响应的参数优化设计

高层建筑核筒悬挂结构是在核筒与悬挂框架之间设置阻尼器,以减小地震作用下的结构动力响应。在频域内应用复模态叠加与虚拟激励相结合的方法,建立悬挂减振结构的随机地震响应分析方法,在此基础上针对一个典型的算例,以核筒顶点位移、悬挂框架层间位移为优化目标,给出核筒与悬挂框架间阻尼器连接和弹簧连接的合理布置方案及参数优化结果。研究表明,选择在核筒与悬挂框架间综合设置弹簧连接和阻尼器连接,并合理地选择相应的参数,可以显著地提高结构体系的消能减振效果。     

桥梁用液体黏滞阻尼器的减振设计和类型选择

总结和归纳目前国内外桥梁工程中使用的不同类别的液体黏滞减振装置:锁定装置、液体黏滞阻尼器、熔断液体黏滞阻尼器、限位阻尼器和摩擦型液体阻尼器。对它们的构造、使用性能的共同及各自特性进行讨论,介绍或导出各类阻尼器的计算公式和分析模型。从我国的几个工程实例的计算分析结果来看,只要设计的合理,液体黏滞减振装置对不同结构形式的桥梁工程都能起到显著的减振作用。证明液体黏滞阻尼器在桥梁上的减振控制中的有效性。说明未经严格动力测试检验的阻尼器是不能保证满足设计和使用要求的。进而介绍阻尼器设计和使用上的一个关键——阻尼器的测试检验。详细阐述上述各类阻尼器需经过何种测试进行验证,给出测试评判的标准,供桥梁设计工作者设计时参考。     

某工业建筑采用黏弹性消能支撑的减震设计研究

介绍了8度区某工业建筑采用黏弹性消能支撑的减震设计方案,阐述了黏弹性阻尼器及消能支撑的减震设计步骤,给出了地震反应计算方法和主要计算结果。计算表明,结构安装黏弹性消能支撑后,可按7度抗震设防要求设计,结构阻尼比增加10%左右,层间位移和加速度较原结构减小明显,在多遇、罕遇水平地震作用下,能分别满足承载力和变形的要求。     

某房屋外套框架加层摩擦减震的设计研究

介绍了8度区某办公楼采用外套框架和原结构间设置摩擦消能装置的加层设计方案,阐述了摩擦阻尼消能支撑外套框架加层的设计参数确定及设计步骤,给出了地震反应的分析方法和分析结果。分析结果表明,在外套框架和原结构之间增设摩擦消能支撑,外套框架加层结构在地震作用下的位移响应减小,在多遇、罕遇水平地震作用下,能分别满足变形要求,尤其大幅减小了外套框架柱的剪力值,为框架柱的优化设计提供了较大空间,同时也减小了对原结构抗震性能的影响;     

河北工业大学图书馆结构消能减震设计

河北工业大学图书馆采用带屈曲约束支撑及黏滞流体阻尼器的消能减震钢筋混凝土框架结构,平面超限严重,且受建筑平面布局限制,仅能布置少量的支撑用于改善结构的抗扭性能。为使结构的层间位移角满足规范要求,在不影响建筑使用的位置的情况下,灵活布置了一些黏滞流体阻尼器。计算结果表明,结构各项计算指标均能满足规范要求,大震下黏滞流体阻尼器及屈曲约束支撑的耗能效果明显,有效保护了主体结构,提高了整体结构的抗震性能。     

银泰中心主塔楼采用液体粘滞阻尼器的减振设计

银泰中心主塔楼为北京CBD标志性建筑之一,楼高249.9m,共62层,为超高层钢结构,是我国首次在新建超高层钢结构建筑中采用消能减震措施。阐述了结构耗能减振的研究及发展现状,给出了北京银泰中心主塔楼的结构方案设计的特点,然后对线性及非线性液体粘滞阻尼器的工作原理及特点进行对比,并介绍了主塔楼阻尼器的楼层布置及所采用的支撑类型。通过计算表明在设置非线性粘滞阻尼器后,银泰中心主塔楼的风振加速度降低,主塔楼的抗震性能同时得到了改善。通过能量原理得到了工程设置粘滞阻尼器后的附加阻尼比。最后对阻尼器的测试情况作了介绍,测试结果表明银泰中心用阻尼器的性能达到设计要求。     

奥体体育场加固改造工程消能减震分析与设计

针对消能技术在奥林匹克体育中心体育场加固改造工程中的应用。讨论了消能减震结构的分析及设计方法和设计思路、液体粘滞阻尼器的参数选择、布置方式、消能结构构件设计方法等问题。根据不同加固方案的对比分析,在抗震加固工程中采用消能减震装置可明显减小地震力,并减小新加支撑附加给既有结构的地震力。消能减震设计宜根据建筑功能要求、结构变形形式布置消能装置。     

南开大学津南校区某教学楼消能减震分析与设计

南开大学津南校区前言交叉学科项目为混凝土框架高层结构,位于高烈度区,为进一步提高其结构抗震性能采用了消能减震技术,消能减震装置选用位移型摩擦阻尼器。小震下为结构提供附加阻尼比,结构基底剪力和层间位移角的减震效果明显。大震下摩擦阻尼器滞回曲线饱满,增设阻尼器能有效降低结构的动力响应及结构主体损伤,满足结构抗震性能指标。同时,通过设定目标附加阻尼比及预估阻尼器的利用率,利用一条地震波进行时程分析,根据相应规范公式估算结构各层所需阻尼器的规格及数量,经过本工程验证,按此方法布置阻尼器既能满足既定的目标附加阻尼比又能达到良好的减震效果。最后,针对如何快速选取减震效率高的地震波,提出相关建议以供参考。     

新疆某医院门诊综合楼消能减震设计

本文以一栋8度设防框剪结构为例,介绍了使用粘滞阻尼器进行消能减震设计的方法。采用ETABS建立三维有限元结构模型,按照阻尼器的实际布置情况,附加了非线性Link(Damper)阻尼单元,输入7条适用于Ⅱ类场地的地震波进行时程分析,对比设置阻尼器前后的楼层剪力、层间位移角,按规范方法计算得到结构的附加阻尼比。分析表明,设置阻尼器后,结构楼层剪力、层间位移角显著减小,阻尼器耗能作用较明显。     

设置悬臂肘节型黏滞阻尼器高层结构的减震效果分析

针对结构层间位移小、黏滞阻尼器减震效果难以发挥的问题,提出悬臂肘节型黏滞阻尼器消能系统,介绍了该消能系统的构造、原理与特点,对黏滞阻尼器分别采用悬臂肘节型、肘节型和消能伸臂型连接的高层结构的减震效果进行对比分析。结果表明:悬臂肘节型黏滞阻尼器消能系统能充分利用高层结构的弯曲变形和层间剪切变形增大阻尼器的输出位移,阻尼器的名义位移放大系数可达3~5倍;悬臂肘节型黏滞阻尼器消能系统对结构水平位移、层间位移角和层间剪力均具有很好的减震效果,设置在结构的中部或中下部楼层时阻尼器位移放大效果最好。     

半柔性悬挂减振结构体系地震反应分析

针对一种新型高层建筑半柔性悬挂结构体系提出阻尼减振控制的方案。首先,阐述了结构体系构建方案及优越性;其次,以主体结构的时程响应最大值最小为控制目标,对粘滞流体阻尼器的阻尼系数进行优化分析;最后,基于最优的阻尼器参数,对半柔性悬挂减振结构与普通悬挂抗震结构进行了时程对比分析。结果表明:半柔性悬挂减振结构能够有效地消弱结构的峰值响应;存在最优的阻尼系数使得主体结构的顶点位移和基底剪力动力响应最小;悬挂楼段保持较小层间位移,有效发挥了各层阻尼器的效率,保护了非结构构件。     

粘弹性消能减振结构体系设计参数研究

对工程结构采用粘弹性阻尼器消能减振的设计参数进行了研究。首先,分析了支撑中连接钢杆刚度对粘弹性阻尼器消能效果的影响,定义并导出了粘弹性消能支撑的损耗因子表达式,同时给出了参数合理的取值范围;另外,探讨了粘弹性消能结构阻尼比的计算,提出了消能支撑设计的简化方法;最后,给出了安装粘弹性消能支撑后结构地震影响系数的修正计算公式。     

BRB+VD消能减震结构体系分析研究

介绍了屈曲约束支撑(BRB)+黏滞阻尼器(VD)结构体系的减震原理,研究了体系的周期合理限值、体系的层间位移角限值,并提出BRB的逐步布置方法。以一实际工程为例,阐述了BRB+VD体系的实现过程,对比了BRB+VD,BRB,VD三种结构体系的减震效果,验证了BRB+VD结构体系的优越性。结果表明,提出的逐步布置方法能有效布置BRB,布置屈曲约束支撑和黏滞阻尼器的BRB+VD结构体系能明显提高结构的抗震性能,是高烈度地区复杂框架的合理消能体系。     

某大跨人行天桥的消能减振设计（一）

本文介绍了北京某大跨人行天桥的消能减振设计 ,在人行天桥的桥箱内跨中安装消能减振装置 ,消能减振装置包括TMD和粘滞阻尼器两部分 ,每个TMD由质量块和 8个弹簧减振器组成 ,粘滞阻尼器选用无刚度的速度线性相关型阻尼器。分析表明 ,采用消能减振设计可有效地削减天桥的共振反应。     

宽频振动问题的粘滞阻尼减振研究

本文主要研究复杂振动问题的粘滞阻尼消能控制技术.介绍了粘滞流体阻尼器的构造、原理和计算模型;研究了支撑刚度对阻尼器耗能作用的影响,提出阻尼器的支撑设计在满足规范强度、刚度要求基础上,还应考虑支撑与阻尼器作为组合元件的协同耗能作用,为工程设计提供重要参考.结合江苏省某化工厂房的随机冲击宽频振动问题,运用动力测试、信号处理和有限元技术,对粘滞流体阻尼减振结构进行计算分析.结果表明,附加粘滞流体阻尼器的消能控制技术具有显著的减振效果,成为解决复杂宽频振动问题的有效手段,为类似工程提供借鉴和参考.     

附设粘滞阻尼器的高层立体车库风振性能

为了控制高层立体车库在水平风荷载作用下的风振响应,附设粘滞阻尼器是一种有效方法。针对带隔层支撑的高层立体车库,提出了两类阻尼器布置方案,基于采用线性滤波法的自回归模型(AR模型)生成总风压时程数据,通过ANSYS软件进行风振时程分析,仅引入附加阻尼,研究原结构附设粘滞阻尼器之后的减振效果,以减振率和吸收的风振能量为性能指标,通过比较不同阻尼器布置方案的性能指标差异,得到最优阻尼器布置方案。结果表明:方案A-1的减振效果最好,中柱和角柱的减振率分别为29.2%,36.1%,其他构件吸收的风振能量为715 J。附设粘滞阻尼器之后,结构的层间位移角、顶部位移和顶部加速度都得到明显改善,为高层立体车库的抗风设计提供了参考。     

粘滞阻尼器消能减震体系基于粗粒度-主从式并行遗传算法的设计方法

为充分利用粘滞阻尼器的耗能能力,本文针对粘滞阻尼器消能减震体系提出了一种基于粗粒度-主从式并行遗传算法的设计方法。该设计方法首先通过直接基于位移法初步确定粘滞阻尼器的参数与数量,随后以结构最大层间位移角和楼层最大加速度为目标函数,采用遗传算法对粘滞阻尼器的布置方式进行多目标优化,从而得到最优布设方案。这种遗传算法是基于内嵌带有精英保留策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的粗粒度-主从式并行遗传算法。最后选择一个8层钢框架进行分析。结果表明:采用基于粗粒度-主从式并行遗传算法的设计方法得到的阻尼器优化布置方案可以有效减小结构的最大层间位移角和楼层加速度,相对于常规布置方法结构的减震率可以得到大幅度提高。     

结构消能减震结合整体分析的优化设计方法

结合某9层框架结构进行消能减震设计,从对其地震波的选取到消能减震方案的初步设计再到优化进行了阐述,对比分析了结构的层剪力、层间位移角、附加阻尼比以及结构在不同地震波下的黏滞阻尼器位移以及出力等关键问题。对如何结合结构整体分析,减少不必要黏滞阻尼器的使用,从而减少工程造价优化设计进行了一定的分析。     

高位大跨度连体结构隔震减振多性能目标设计

针对沿海地区某高位大跨度连体结构在风荷载和水平地震作用下固定铰连接内力大和受力复杂的问题,提出了摩擦摆支座与切换阻尼器的组合隔震减振措施,试验研究了由黏滞阻尼器和液压阀组成切换阻尼器的阻尼力特性,开展了高位大跨度结构的隔震减振多性能目标设计方法研究。结果表明：按照调谐减振系统的最优频率确定的高位大跨度结构隔震频率使得塔楼的位移响应最小;切换阻尼器实现了速度相关型和位移相关型两种阻尼力;与摩擦摆支座的摩擦力相比,切换阻尼器的位移相关型阻尼力不受风荷载影响,滑动位移的控制效果更好;切换阻尼器的速度相关型阻尼力与摩擦摆支座的摩擦力共同实现了高位大跨度连体结构的抗震性能目标。