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。     

北京学校中学部教学楼消能减震分析与设计

北京学校中学部教学楼采用多层钢框架结构体系,为高烈度区学校建筑,为进一步提高其抗震性能水准,采用了消能减震技术。通过对金属阻尼器、筒式黏滞阻尼器和黏滞阻尼墙等典型减震技术的多方案综合比选,最终确定采用黏滞阻尼墙方案,并给出了适用于中小体量建筑的小尺寸黏滞阻尼墙设计。经计算分析可知,采用该消能减震技术后,小震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,最大层间位移角远小于规范限值要求;大震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足既定性能目标,主体结构构件大部分处于不屈服状态,仅个别构件出现轻微损伤,大震下结构抗震性能优越。     

采用粘滞阻尼器对某幼儿园进行消能减震设计

以位于8度抗震设防地区的某框架幼儿园为研究对象,采用粘滞阻尼器消能减震设计,基于ETABS有限元分析软件,在小震和大震作用下对该框架结构的楼层剪力、层间位移角、减震前后框架柱的配筋对比等进行了减震前后的震动控制效果对比分析。结果表明:增设粘滞阻尼器后,该框架幼儿园的楼层剪力和层间位移角得到有效控制,小震作用下层间位移角的减震效果达到38.57%,大震作用下粘滞阻尼器充分发挥了耗能能力,有效改善了结构的安全性能,并达到预期抗震设计目标。     

软钢阻尼器在某幼儿园减震设计中的应用

软钢阻尼器因其占地面积小、构造简单、减震效果明显,近些年得到了较好的推广应用。论文以山西省某幼儿园综合楼为例,通过对比减震与非减震结构的抗震性能,发现采用软钢阻尼的减震结构相比于非减震结构,抗震性能得到了显著改善。原结构可基本满足小震下的抗震性能,但不满足大震抗震性能,有明显的薄弱层存在。附加阻尼器后,阻尼器在小震下可有效降低主体结构的地震内力,大震作用下起到防止结构严重破坏的作用。     

连梁阻尼器在剪力墙结构中的减震效果分析

地震作用下剪力墙结构中的连梁阻尼器能够有效的耗散地震作用,并且震后修复相对简单,具有较为广泛的应用前景,所以有必要分析连梁阻尼器在剪力墙结构中的减震效果。本文采用快速非线性分析方法对剪力墙结构中的连梁阻尼器减震效果分析,同时分析了连梁阻尼器布置位置对减震效果的影响。研究表明:地震作用下连梁阻尼器为结构提供附加阻尼并发挥耗能作用,有效降低了剪力墙结构的地震力和层间位移角,大震作用下连梁阻尼器耗能效果更为明显;综合减震效果及经济性,连梁阻尼器宜布置于剪力墙结构的中上部。     

高地震烈度区某剧场减震分析与设计

位于高地震烈度区的某剧场建筑,为改善其抗震性能,采用了布置黏滞阻尼器的减震方案.运用YJK和ETABS对原结构和减震结构进行小震反应谱分析和弹性时程分析,计算结果表明布置阻尼器后的减震方案能够有效减小地震作用下结构的层间剪力和层间位移.在PERFORM-3D中进行结构大震性能评估,其结果表明阻尼器能够正常工作并发挥耗散...     

黏滞阻尼器在高烈度区框架结构中的应用

为了改善结构抗震性能,拟对高烈度区某中学框架结构食堂采用黏滞阻尼减震方案,运用ETABS对原结构和减震结构进行多遇地震下的弹性时程分析,对比减震前后层间剪力和位移的变化,以及阻尼器的耗能情况。接着采用PERFORM-3D对结构进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构变形、构件性能以及阻尼器的耗能能力。结果表明:在安装黏滞阻尼器后,结构在小震、大震下的各项性能指标均能满足规范要求,且黏滞阻尼器能够正常工作并发挥耗能作用,使结构抗震性能得到了较大提升。     

新型连体结构控制体系的减震性能研究

针对刚性连体结构的振动控制改善问题,提出一种新型连体结构控制体系,推导该体系的振动微分方程及随机响应的拓展状态方程,并通过对减震层位置及减震参数的研究,证实了新型连体控制体系的良好减震性能。分析表明：新型连体结构控制体系的两自由度简化模型所得最优参数偏大,建议采用多自由度模型优化值;减震层刚度在较大的分布范围内对减震效果影响显著,但数值过大对结构减震不利,而减震层阻尼参数对改善减震性能贡献也较大,且存在最优值;减震层位置对结构的响应抑制影响显著,当设置在低层时效果更佳;为防止层间位移过大,建议保留一定的减震层刚度值。     

相邻结构连接粘滞阻尼器减震效果的振动台试验研究

通过1/20比例的15层和7层两相邻框架剪力墙模型结构连接粘滞阻尼器的振动台试验,比较分析了三种不同位置连接阻尼器的结构减震效果,探讨了多遇、基本、罕遇和大遇四种水准地震下结构的振动响应。结果表明,在7度多遇和基本地震下,阻尼器连接对结构地震反应有一定的控制作用,但对剪力响应的控制效果相对较差;7度罕遇地震和大震下,有阻尼连接时,主结构地震响应的控制效果较小、甚至使反应增大,大部分次结构反应不降反增;7度多遇和罕遇地震作用下,结构层间位移角最大值均满足抗震性能目标要求;阻尼器连接在次结构顶层、顶层和一层连接时减震效果较好,但主结构的部分位置(底层、高度方向的中间层、接近顶部的几层)与次结构的底层位置为薄弱位置。     

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。     

粘滞液体阻尼器用于非对称双塔连体结构的消能减震分析

在连接体位置设置粘滞液体阻尼器对非对称双塔连体结构进行消能减震,对粘滞液体阻尼器设置的位置和阻尼系数进行了优化并对连体结构进行时程分析.计算结果表明,当阻尼器选择合适的安装位置和优化阻尼系数时,粘滞阻尼器可大量耗散地震能量,能够有效降低结构在地震作用下的振动反应.     

某综合办公楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计

介绍了高烈度区某 1 2层综合办公楼采用粘滞阻尼器的消能减震设计。设计中 ,在结构原拟设剪力墙的位置设置单斜撑粘滞阻尼器消能支撑 ,所采用的粘滞阻尼器为具有自主知识产权的速度线性相关型粘滞阻尼器。时程分析结果表明 ,粘滞阻尼器可大量耗散地震动能量 ,有效降低结构在地震作用下的振动反应。     

黏滞阻尼器在钢结构加层改造中抗震性能研究

在加层钢框架结构中的中心支撑上设置消能减震装置——黏滞性阻尼器,用来调整加层结构整体阻尼比、消耗地震能量．分析表明：消能减震体系主要是减小加层钢框架过大侧向层间位移,解决钢结构直接加层产生的鞭梢反应,降低层剪力与柱轴力,控制层间位移角出现的位置与时间,从而对加层结构振动反应进行有效抑制,使结构整体满足抗震规范的要求．     

耗能减震技术在北京汽车产业研发基地结构中的应用

耗能减震技术通过在结构物的某些部位设置耗能装置,利用其局部变形提供附加阻尼,以消耗地震能量,减小主体结构地震反应,从而达到减震、控震的目的。北京汽车产业研发基地项目建筑造型较特殊,结构的扭转效应比较大,为了减小结构的地震响应,尤其是在罕遇地震下的响应,在关键部位布置了若干黏滞流体阻尼器。采用MIDAS软件对采用阻尼器后的耗能结构与初始结构进行计算比较。结果显示,黏滞流体阻尼器的采用有效控制了结构在地震作用下的响应。     

黏弹性阻尼器在结构抗震控制中的应用

首先介绍了传统抗震理论和结构震动理论以及黏弹性阻尼器在结构的耗能减震中的应用。之后对黏弹性阻尼器的力学模型进行分析介绍,指出积分型本构关系的黏弹性阻尼器在应用中有更大灵活性。最后通过计算机模拟计算出有黏弹性阻尼器的建筑结构受到地震激励时的瞬态和稳态位移概率分布,说明黏弹性阻尼器对于地震时结构的瞬态位移响应和稳态位移响应均具有良好的减震效果,并且不同材料的黏弹性阻尼器对于在地震作用下建筑结构的瞬态或稳态位移响应有不同的减振效果。     

采用粘滞流体阻尼器的工程结构减振设计研究

本文在对不同结构构造的粘滞流体阻尼器的耗能原理进行分析研究的基础上,研制了一种性能良好的阻尼器──双出杆型粘滞流体阻尼器(专利号ZL00219648.4)。试验研究表明,研制的流体阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼器,阻尼器的阻尼力与活塞的运动速度近似呈线性关系。介绍了工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理,对一栋框架结构建筑进行了减振计算。计算表明,流体阻尼器可有效地降低结构的振动反应,是一种性能良好的消能减振装置。     

黏滞阻尼器控制偏心结构扭转耦联振动效果分析

为了有效控制地震作用下偏心结构扭转耦联振动所引起的灾变问题,在理论分析和数值计算的基础上,建立了地震作用下偏心结构的扭转耦联运动方程,通过研究黏滞阻尼器对偏心结构扭转耦联振动的控制效果,对比分析4种黏滞阻尼器常用布置方案下偏心结构的地震响应,量化了黏滞阻尼器和钢支撑共同保护作用下对偏心结构减震效果的影响。研究结果表明:设置有黏滞阻尼器的偏心结构,在双向地震作用下偏心结构最大层位移和层间位移角均得到有效的控制;在多遇地震作用下黏滞阻尼器人字型布置方式对控制偏心结构扭转效果明显,罕遇地震作用下不同布置方式的控制效果相差不大,其结果可为地震作用下类似的偏心结构扭转效应的振动控制提供借鉴参考。     

Progressive collapse resisting capacity of moment frames with viscous dampers

In this paper, the effect of viscous dampers on reducing progressive collapse potential of steel moment frames was evaluated by nonlinear dynamic analysis. Parametric studies were conducted first to evaluate the effects of dampers installed in a steel beam‐column subassembly with varying natural period and yield strength on the reduction of progressive collapse potential. Then 15‐story moment‐resisting frames with three different span lengths were designed with and without viscous dampers, and the effect of viscous dampers was investigated by nonlinear dynamic analysis. According to the parametric study, the vertical displacement generally decreased as the damping ratio of the system increased, and the dampers were effective in both the elastic and the elasto‐plastic systems. It was also observed that the effect of the damper increased as the natural period of the structure increased and the strength ratio decreased. The analysis results of 15‐story analysis model structures showed that the viscous dampers, originally designed to reduce earthquake‐induced vibration, were effective in reducing vertical displacement of the structures caused by sudden removal of a first‐story column, and the effect was more predominant in the structure with longer span length. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

粘滞流体阻尼器用于建筑结构的减震设计原理与方法

研究了粘滞流体阻尼器用于建筑结构消能减震设计的原理、分析方法。包括阻尼器的设置、消能支撑的型式、支撑钢杆的设计、抗震设防目标、消能减震建筑结构的特点。给出了消能减震结构的附加水平控制力、附加有效阻尼比、地震影响系数、阻尼矩阵的计算方法;介绍了振型分解反应谱法和直接动力时程分析法的设计计算要点。最后给出了采用粘滞流体阻尼器进行消能减震设计的实用设计步骤。     

黏滞阻尼器初始刚度的合理取值探讨

目前工程界关于黏滞阻尼器初始刚度的取值普遍较大,这与其实际性能差别较大。过大的初始刚度取值会大大高估黏滞阻尼器在风和地震下的耗能作用,使得结构设计偏于不安全。结合试验和有限元计算结果,验证了黏滞阻尼器加载刚度与其初始刚度数值上近似相等。结合一个工程案例,通过对非减震模型、不同减震模型的层间位移角、层间剪力、能量分布、附加阻尼比、滞回曲线的对比分析,阐述了黏滞阻尼器初始刚度的不合理取值可能会高估黏滞阻尼器的消能作用。