消能减震加固技术在C类框架教学楼的应用及分析

既有的C类框架教学楼,应校安工程要求进行抗震加固,其抗震设防类别由标准设防提高至重点设防,框架抗震等级由三级提高至二级,采用粘滞阻尼器消能减震加固技术,经计算分析,多遇地震下粘滞阻尼器为结构提供约15%的附加阻尼比,可以有效地减小地震作用力。消能减震加固技术相对于传统的抗震加固技术,具有减少加固工程量、缩短施工周期及减小施工作业面等优势。     

消能减震加固措施在多层装配式框架中的应用

预制装配式结构较多地应用于早期的建筑,具有整体性较差的缺点。本文以一个未考虑抗震设防的预制装配式混凝土多层框架结构为工程实例,说明了采用消能减震技术进行抗震加固的分析方法,文中采用层串模型、杆系模型分别对原结构、加固结构在小震、大震作用下的抗震性能和减震效果进行了对比分析,分析表明,增加合适的耗能减震系统,可以大大提高该类结构的抗震性能。     

多层钢筋混凝土框架结构减震方案对比分析

某3层幼儿园建筑,采用钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为8度(0.30g),抗震设防类别为重点设防类,为了满足建筑净高和使用要求,减小框架柱截面,拟在结构中设置消能减震构件,故对比分析了分别在结构中设置防屈曲支撑(BRB)、金属剪切阻尼器(SD)、黏滞阻尼墙(VDW)的模型。通过无控模型、BRB模型、SD模型以及VDW模型在多遇地震下的弹性时程分析,对比了周期、层间位移、层剪力以及减震率;通过罕遇地震下的弹塑性时程分析,比较了层间位移、层剪力以及消能减震构件的耗能。经过分析比较,给出了BRB、SD、VDW在多遇地震、罕遇地震下的作用特点,为后续类似项目的消能构件的选型提供参考。     

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。     

高层医院建筑设防地震下减震结构设计

为探究高层医院在设防地震下的减震结构设计，本文以上海市某诊疗中心综合楼项目为例，采用了粘滞阻尼墙减震技术，根据《建设工程抗震管理条例》中对设防地震下正常使用功能的要求，拟定本工程抗震性能目标为D级(个别关键构件提高为C级),中震下位移角限值1/200。采用Midas、SAUSAGE等软件对关键构件、耗能构件、消能构件子结构等进行计算、对比分析。根据分析结果，选择适当的消能器，配置在适当的位置，对抗震薄弱部位采取细部分析及加强措施，使减震结构满足规范条例所设定的抗震性能目标，结构位移角控制在限值之内，结构构件在地震作用下的使用状态均满足设定的要求。     

基于性能的抗震加固方法在框架结构中的应用

对于抗震构造措施不满足现行规范的既有钢筋混凝土结构,采用传统方法加固不便于工程实施。以某医疗建筑为例,介绍了基于性能的抗震加固设计思路及采取消能减震技术提高抗震性能的方法。主要针对结构设防目标和设计原则、阻尼器合理布置方案及减震效果等问题进行了探讨。研究认为:提出的抗震加固设计方法更为经济合理,消能减震结构的抗震性能明显提高时,抗震构造要求可适当降低;合理布置阻尼器不仅可以降低水平剪力、层间变形,还可以控制结构的扭转反应。     

消能减震加固技术在既有建筑改造工程中的应用

既有建筑为原北京市商标厂印刷车间,改造后功能为小学校教学楼,采用黏滞阻尼器进行消能减震加固。对与消能减震部件相连的构件进行加固,其他部位仅需要少量加固即可满足抗震性能要求,减少了对结构构件的直接加固的工作量。采用SAP2000软件对结构进行小震下FNA(快速非线性)时程分析,为校核计算附加阻尼比的准确性,对比了一周能量比法和模态耗能比法的计算结果。采用SUASAGE软件对结构进行大震弹塑性时程分析,验算加固后结构抗震性能,并对子结构进行设计。分析结果表明,设置黏滞阻尼器对既有建筑进行消能减震加固改造,黏滞阻尼器耗能作用明显,避免了大范围的结构构件加固工作;应采用不同计算方法复核,保证附加阻尼比计算的准确性。     

C100高强混凝土框架-核心筒消能减震结构抗震性能研究

我国现行建筑抗震设计规范中要求结构（构件）在满足承载力的同时,需具备足够的变形能力,但是由于高强材料在延性上的不足,高强混凝土结构构件可能无法同时满足以上要求。为充分发挥高强混凝土竖向构件承载力,基于设置消能减震装置集中耗能降低结构地震响应的方法,对7度设防区C100高强混凝土框架-核心筒消能减震结构抗震性能进行研究。结果表明：在罕遇地震作用下,C100高强混凝土框架-核心筒结构竖向构件基本保持在弹性工作状态,消能减震技术可有效降低地震作用,保证结构的抗震安全;通过不同消能减震方案对比分析得到,在加强层以及结构剪切变形较明显的楼层布置合理数量的黏滞阻尼器减震效果最好。     

消能减震技术在结构抗震加固中的研究与应用进展

消能减震技术可为结构提供附加阻尼,消能减震装置在结构中充当保险丝功能,阻尼器为抗震第一道防线,其相对于传统抗震加固技术而言具有很大优势,主要有减震效果好,施工周期短,经济成本低等优点。介绍了消能减震的原理、消能阻尼器的类型和消能减震结构的设计方法,分析了消能减震技术在结构抗震加固中的设计思路、安装部位以及具体工程实例,对消能减震技术的前景进行了展望。     

粘滞阻尼器在校舍框架结构抗震加固中的应用

在抗震鉴定结果不满足建筑结构整体抗震性能要求的既有建筑中,采用消能减震效果明显的粘滞阻尼器进行抗震加固,可减小结构的地震反应。以绵阳某中学学生公寓抗震加固为例,增设粘滞阻尼器后,按时程分析法进行减震效果分析,对比加固前后结构的层间剪力和层间位移角,结果表明在抗震加固工程中,采用粘滞阻尼器减震方案能有效提高建筑结构的整体抗震性能。     

消能减震技术在结构抗震加固改造中的应用

为了使消能减震技术能更好地应用于实际加固工程中,该文归纳总结了国内外常用的消能减震装置的类型及其工作原理,简要介绍了传统抗震技术和消能减震技术的区别,详细介绍了黏滞阻尼器的力学理论及计算方法。通过SAP2000进行数值仿真,并结合工程实际进行了加固设计,阐述了消能减震加固设计的一般流程,对比分析了结构加固前和加固后的工况。结果表明,采用消能减震技术加固后,有效地降低了结构的地震响应,达到了国家抗震规范要求。     

天津某幼儿园消能减震分析与设计

2021年9月1日施行的《建设工程抗震管理条例》要求位于高烈度设防地区的新建幼儿园应当按照国家有关规定采用隔震、减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。对天津市某采用黏滞阻尼器减震的幼儿园进行了详细分析，设置了消能器后楼层剪力和层间位移减小了约20%～30%，说明采用黏滞阻尼器减震以后，幼儿园能满足发生本区域设防地震时正常使用的要求，结构整体、主体结构构件和消能子结构构件均满足设定的抗震性能指标要求，结构抗震性能良好。     

超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明:本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

基于性能的既有建筑防屈曲支撑抗震加固设计

对于抗震能力低、抗震构造措施普遍不满足现行规范的原非抗震设防区既有建筑,采用消能减震技术加固结构,通过性能化设计方法实现抗震加固目标,可以解决传统加固方法效率低、难以实施等难题。以原非抗震设防区某既有框架结构教学楼加固项目为例,介绍了采用耗能防屈曲支撑提高抗震性能的具体方法和既有建筑基于性能的抗震加固设计流程。结果表明:加固前结构单体中最大的扭转周期比达到了0.96,最大位移比为1.38, 加固后扭转周期比控制为0.84,最大位移比为1.20; 加固前结构小震下构件承载力基本满足要求,但扭转周期比和抗震构造措施不满足现行规范要求,大震下结构会发生严重破坏甚至倒塌; 加固后结构构件承载力能满足7度小震(多遇地震提高1度)要求,小震下防屈曲支撑调整结构抗扭刚度,减小扭转效应,大震下防屈曲支撑屈服耗能,显著提高了结构的抗大震性能; 当结构的抗震性能明显提高时,抗震构造措施要求可适当降低。     

科兴中维某框架结构减震加固设计

科兴中维某框架结构因工艺调整、抗震设防类别提高,采用增设黏滞阻尼器的消能减震加固方式。本文通过建立弹塑性模型进行大震弹塑性分析,结果表明本结构减震加固后,黏滞阻尼器起到了良好的减震耗能作用,结构顶点位移、层间位移角、基底剪力等关键指标均满足大震要求;地震能量主要由黏滞阻尼器及框架梁消耗,框架柱基本不参与耗能;减震加固后框架梁满足性能水准要求,框架柱包钢加固后满足性能水准要求。     

超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明:本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

防灾科技学院科研中心消能减震结构设计

防灾科技学院学生及教师科技研发中心项目位于高烈度区,为提高结构抗震安全性,满足建筑功能使用要求,项目采用消能减震体系,共布置88个黏滞消能器。采用ETABS空间分析程序,通过不同水准地震作用下的结构弹性和弹塑性分析,得到消能减震结构的楼层剪力、层间位移角、能量耗散、塑性发展等,对该结构体系的抗震性能进行综合评价。结果表明,结构整体和关键构件均满足设计要求,结构抗震性能良好;设置消能器的减震效果明显,多遇地震下消能器提供7.8%附加阻尼比,罕遇地震下消能器提供2.6%附加阻尼比,结构滞回提供2.1%附加阻尼比;罕遇地震作用下,结构整体损伤状态属于中等破坏,满足"大震不倒"设防目标。     

框架结构增设支撑与增设翼墙抗震加固方案对比

随着我国中小学校舍的抗震设防类别提高到乙类,大多数现有校舍不能满足抗震设防要求,必须进行抗震加固。基于构件加固的扩大截面法等传统方法,其破坏与修复工程量大,施工繁琐,且加固后效果难以验证,本文介绍增设支撑和增设混凝土短翼墙两种方法,系改变结构体系入手的加固方法。结合工程实例,探讨采用两种方法加固框架结构的抗震性能及经济性价指标,结果表明这两种方法能经济有效地提高既有框架结构的抗震性能:增设钢支撑加固具有施工方便、快捷等特点,工期短,适合要求紧急加固的工程;增设翼墙加固对原有建筑功能影响小,施工技术要求低,加固质量可靠,造价低,工期相对增设支撑方法稍长,但仍比及逐构件加固的方法经济快捷高效。     

某医院加固方案对比分析

某多层混凝土框架结构原建筑功能为办公楼,后改造为外科医院。由于建筑平面布置以及抗震设防类别发生变化,对此进行加固设计。分别对比两种加固方案,一为不改变原结构体系直接构件加固,二为增设混凝土剪力墙将结构体系改变为框剪结构。文章通过分析对比两种加固方案的内力计算系数、位移比、周期比、框架承担地震剪力等,结果表明方案2用于医疗类或其他重点设防类工程的加固改造,具有较好的实用性。该方案增设二道防线提高整体结构的延性,同时明显减少结构的加固量和施工时间。     

拆分设计方法在中国加固工程中的应用

本文结合日本普遍采用的消能减震设计方法(拆分设计法)及中国的规范,通过实例验证该方法在中国加固工程中的适用性。该方法首先用单质点模型模拟主结构,根据最大反应的目标值和减震性能曲线求得阻尼器的需求数量(表示成相对于主结构的刚度比),然后以此相对刚度比为定值确定各层阻尼器的需求数量,最后通过时程分析检验其性能。本文采用SAP2000软件对一栋待加固的中学教学楼进行了分析,结果表明,通过上述方法进行消能减震加固完全能够满足提高1度抗震设防烈度的抗震性能,并取得良好的减震控制效果。