某中学框架结构减震优化控制及抗震加固分析

针对位于Ⅳ类土上需要进行抗震加固的某中学框架结构,采用结构减震控制理论,选取非线性黏滞流体阻尼器耗能装置对结构进行减震优化控制,并对安装阻尼器后结构局部构件进行加固。首先基于ETABS软件建立三维弹性模型,对7条地震波输入下减震前后结构的动力响应进行多遇地震下的弹性时程分析,经过优化设计与比选确定黏滞流体阻尼器的参数与个数。同时建立三维弹塑性分析模型进行了弹塑性时程分析,并从力、变形和能量三大指标方面对减震前后的结构在多遇和罕遇地震作用下的地震响应结果进行对比分析。结果表明,采用的优化方法方便快捷,选取的非线性黏滞流体阻尼器减震方案可以提高结构的整体抗震性能,起到了良好的减震效果。     

浅谈黏滞流体阻尼器减震方案及工程应用

以黏滞流体阻尼器为例,结合云南省某教学楼项目,根据减震目标、阻尼器的位置、阻尼器的尺寸、阻尼器的性能和地方标准等方面确定黏滞流体阻尼器的减震方案。该教学楼采用混凝土框架结构,结构纵横向布置黏滞流体阻尼器。采用考虑附加阻尼比的结构模型(PKPM)和弹簧模型(MIDAS/GEN)对结构在多遇地震作用下的响应进行分析,采用弹簧模型(MIDAS/GEN)对结构在罕遇地震作用下的结构响应进行分析。分析结果表明:1)综合考虑减震目标、阻尼器的位置、阻尼器的尺寸、阻尼器的性能和地方标准等方面确定黏滞流体阻尼器的减震方案是合理的;2)该减震方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标;3)多遇地震作用下,黏滞流体阻尼器为结构提供附加阻尼比,罕遇地震作用下,黏滞流体阻尼器继续为结构耗能;4)黏滞流体阻尼器布置灵活,采用墙式布置方式的黏滞流体阻尼器可以完全隐藏在建筑中,同时也可以保证节点在罕遇地震作用下保持弹性。     

布置黏滞阻尼器的格构式拱形刚架减震控制研究

将黏滞阻尼器引入格构式拱形刚架,分析了阻尼器对结构平面内地震响应的控制效果。通过动力时程分析,研究了多遇地震作用下阻尼器减震效果随阻尼器布置位置、阻尼系数及结构关键参数取值的变化规律;揭示了罕遇地震作用下黏滞阻尼器对结构受力性能的改善机理。研究结果表明：在结构拱柱连接处附加黏滞阻尼器,其竖向减震效果较横向更显著;随阻尼系数的增加,位移减震率先上升后平缓甚至下降;罕遇地震作用时,在体系层面,黏滞阻尼器有效地降低了结构的整体变形;在构件层面,黏滞阻尼器改善了拱脚杆件塑性程度,使结构各构件受力更均匀。     

高层剪力墙结构减震设计的静动力分析法

采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对江苏宿迁某19层剪力墙结构进行了黏滞阻尼消能减震分析。首先对该结构进行了三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性黏滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制。结果表明:采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。     

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。     

非线性黏滞阻尼器在某高层住院楼中的应用

介绍了某医院高层住院楼采用非线性黏滞阻尼器的消能减震设计,包括阻尼器的布置和地震波的选取。对该高层框架-剪力墙结构进行了有限元分析计算,采用ETABS软件对结构进行了多遇地震作用下的弹性时程分析,并采用SAP2000软件对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。对比不同地震波作用下的时程分析结果表明,采用非线性黏滞阻尼器的消能减震结构提高了房屋的抗震性能。     

高烈度区某框架-核心筒结构耗能减震控制研究

针对位于高烈度区的某高层建筑,采用高层结构减震控制理论,选取非线性粘滞流体阻尼器耗能装置对结构进行减震控制。首先基于通用有限元分析软件平台建立了三维结构弹塑性分析模型,然后分别对多条地震波输入下减震前后结构的动力响应进行了弹塑性时程分析,并从力、变形和能量三大指标方面对减震前后的结构在多遇和罕遇地震作用下的地震响应结果进行了对比分析。结果表明:采用非线性粘滞流体阻尼器减震方案可以提高结构的整体抗震性能,起到良好的减震效果。     

云南省某小学教学楼消能减震设计

云南省某小学教学楼采用混凝土框架结构,结构纵横向布置粘滞流体阻尼器。采用YJK软件和SAP2000软件对结构在多遇地震和罕遇地震作用下的结构响应进行分析。分析结果表明,弹簧模型可以较好地模拟粘滞流体阻尼器在结构中的性能;该减震方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标;多遇地震作用下粘滞流体阻尼器为结构提供附加阻尼比,罕遇地震作用下粘滞流体阻尼器继续为结构耗能;规范算法和能量对比法均能计算粘滞流体阻尼器在多遇地震作用下的附加阻尼比,且结果比较接近。     

高层消能减震钢框架结构最佳阻尼量分析

通过对分别设置金属和黏滞阻尼器的消能减震钢框架结构在两条地震波作用下进行弹塑性时程分析,研究结构的最佳阻尼量。考虑到杆系模型地震响应分析耗费大量时间,先将高层钢框架结构利用静力弹塑性分析方法简化为多质点层模型体系再对其进行分析。设置于各层的金属阻尼器屈服强度与原结构层屈服强度之比设定为λ,对λ=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5这6种算例模型进行地震响应时程分析,对比其地震响应值,得出λ=0.3时所设置的金属阻尼器的阻尼量为该结构的最佳阻尼。同理,设置于各层的黏滞阻尼器阻尼系数与原结构层黏滞阻尼系数之比设定为γ,对γ=0,30,50,70,100,120这6种算例模型进行地震响应时程分析,对比其地震响应值,得出γ=100时所设置的黏滞阻尼器的阻尼量为最佳阻尼。研究结果为消能减震结构设计提供参考。     

高层建筑结构减震分析的静动力实用分析法及其应用

以四川成都某高层剪力墙结构为工程背景,采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对该结构进行了粘滞阻尼消能减震分析。根据该结构的三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性粘滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制效果。结果表明,采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的整体弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。     

采用铅黏弹性连梁阻尼器的框架-核心筒结构减震分析

针对高烈度区某高层框架-核心筒结构弹性层间位移角不满足规范要求,采用铅黏弹性连梁阻尼器进行消能减震设计。分别通过ETABS和PERFORM-3D软件对原结构和减震结构进行多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析,对比结构减震前后的地震响应并分析阻尼器的耗能表现。结果表明,铅黏弹性连梁阻尼器用于框架-核心筒结构中可有效提高整体结构的抗震性能,并能减缓或避免主体结构构件的塑性破坏,发挥连梁第一道防线的作用,保护主体结构的安全。     

采用黏滞流体消能器加固的框架结构抗震性能分析

对采用黏滞流体消能器(VFD)加固的某钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行了研究。首先对采用不同阻尼系数和速度指数的VFD进行加固时结构的附加阻尼比进行了比较,得到了较为合适的VFD参数。接着采用MSC.MARC软件对原结构和加固后的结构进行了动力弹塑性时程分析与比较研究,开发了用于模拟钢筋混凝土框架梁与柱的纤维梁单元子程序,采用分层壳单元模拟钢筋混凝土楼板,对未加固和加固后的结构位移、层间位移角等进行了考察,对VFD的地震反应进行了分析,并对关键构件的应变-应力滞回关系进行了分析。分析结果表明,未加固结构在罕遇地震下存在倒塌的风险,增设VFD可显著提高结构的抗震能力,结构达到了"大震不倒"的抗震设防目标。     

菏泽市牡丹人民医院门诊妇儿楼消能减震分析与设计

菏泽市牡丹人民医院门诊妇儿楼采用框架-剪力墙结构体系,按8度0.20g进行设计.为降低地震输入响应,减小结构最大层间位移角,提高其抗震性能并满足结构减震目标,采用消能减震技术——黏滞阻尼器(VFD).采用YJK软件进行振型分解反应谱计算,ETABS振型分解反应谱(补充复核)、弹性时程和弹塑性时程分析计算;并将减震及非减震结构的结果进行对比分析.结果 显示,采用该消能减震技术后,多遇地震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,满足结构既定附加等效阻尼比要求;时程法结构基底剪力减震率远高于反应谱法结构基底剪力减震率;罕遇地震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足规范及既定性能目标要求.     

相邻建筑连接阻尼器的减振控制分析

对15层主结构与7层次结构的两相邻框架剪力墙模型结构在三个不同位置连接黏滞流体阻尼器,输入三种振动台地震波及三种不同加速度峰值,以主结构顶层最大相对位移最小为优化目标,寻求出三种阻尼器连接位置对应的最优阻尼系数,并对两相邻结构进行地震反应分析。结果显示,当阻尼器选择合适的安放位置和合理的阻尼参数时,主、次结构的地震反应都会有一定程度的降低,从而起到较好的减震效果。     

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。     

某框架-剪力墙结构消能减震分析

为研究粘滞阻尼器对框架-剪力墙结构的减震效果,以某医院综合业务楼为例,综合考虑多种因素对其阻尼器进行优化布置,采用SAP2000软件并结合能量法考察了消能装置产生的结构附加阻尼比和减震效果。基于罕遇地震下的结构弹塑性损伤模式,提出了框架-剪力墙结构在罕遇地震下的简化时程分析方法,获得了粘滞阻尼器的典型受力特征,可为结构设计提供参考。     

半漂浮式主梁钢管混凝土拱桥黏滞阻尼器减震设计

为研究大跨半漂浮体系中承式钢管混凝土拱桥黏滞阻尼器参数选取与减震效果,以某计算跨径320 m中承式钢管混凝土拱桥为工程背景,采用MIDAS/Civil软件建立有限元模型,在动力特性分析的基础上提出黏滞阻尼器减震方案,并基于非线性动力时程分析方法研究了黏滞阻尼器的参数选取与减震效果。结果表明:半漂浮体系中承式钢管混凝土拱桥的纵飘振型出现较早,振型参与质量所占比重大,黏滞阻尼器参数选取主要应考虑梁端纵桥向容许位移和阻尼器连接构件所能承受的阻尼力; 对相同的阻尼指数,主梁梁端最大纵桥向位移响应随着阻尼系数的增大呈非线性减小,阻尼器轴力随着阻尼系数的增大几乎呈线性增大; 阻尼指数在0.2～0.4之间变化时,阻尼指数越大,同时满足梁端位移与阻尼力要求的阻尼系数可选范围越大; 设置黏滞阻尼器后,梁端纵桥向位移响应显著减小,拱顶纵桥向位移有所增加,除拱顶处拱肋轴力略有减小外,其余各处轴力、剪力与弯矩均有所增加,但内力响应绝对值不大; 研究成果可为同类桥梁减震设计提供参考。     

某钢筋混凝土框架结构地震响应弹塑性时程分析

文章基于合理的杆系结构数值分析模型,针对一个采用减震控制技术的实际钢筋混凝土框架结构进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析.利用有限元分析软件强大的计算能力和后处理功能,对比分析了结构在减震前和减震后的抗震性能,结果表明:采用非线性粘滞流体阻尼器这一减震方案可以提高结构的整体抗震性能,起到良好的减震效果.     

某超限高层框支剪力墙结构减震分析

针对某超限高层框支剪力墙结构进行减震分析,比较了在常遇和罕遇地震下阻尼器的减震性能,并使用ETABS和ABAQUS软件进行包含阻尼单元的整体动力弹塑性分析,初步分析结果表明阻尼器的减震效果是明显的,分析方法可供设计人员参考。     

高烈度地区剪力墙结构的减震效应分析

本文针对高烈度区剪力墙结构的减震效应进行了研究。结合某实际工程进行数值仿真,利用ETABS软件中的damper单元模拟粘滞流体阻尼器,进行了减震设计,着重对比分析了多遇地震作用下减震前后结构受力、变形特点及能量耗散特性。结果表明,通过消能减震设计后,层间位移在设置阻尼器的楼层衰减较大,粘滞阻尼器滞回曲线比较饱满,结构达到设计要求。