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。     

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。     

雄安某小学结构设计与消能减震分析

以雄安某小学混凝土框架结构为例,开展了基于粘滞阻尼器减震技术对结构的抗震性能提升的研究设计。本项目采用PKPM和SAUSG-Zeta减震设计模块对该结构进行了减震设计。设计结果表明：在小震作用下,采用粘滞阻尼器的减震结构,其层间位移角及楼层剪力均大幅降低,各项指标均能满足规范要求,减震效果非常明显;在中震作用下,粘滞阻尼器可提供一定的附加阻尼比,有效地减小基底剪力,位移角满足规范要求;在大震作用下,滞回曲线饱满,阻尼器充分发挥作用,耗能性能优良。通过合理的结构布置及计算分析,各项性能化设计指标均能较好的满足相关规范要求,为雄安地区类似项目提供设计参考。     

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。     

某框架结构消能减震分析与设计

采用黏滞阻尼器对层间位移角不满足规范要求的某框架结构进行消能减震设计,对比分析了多遇与罕遇地震下减震结构与非减震结构的地震响应,分析结果表明:1)多遇地震下,消能减震结构的层剪力较原结构减小40%以上;层间位移角远小于规范要求,具有良好的抗震性能及减震效果。等效附加阻尼比平均值为:X向13.82%和Y向20.63%,乘以安全系数0.7后分别为9.67%和14.44%,满足附加4%阻尼比的性能目标;2)罕遇地震作用下,结构层间位移角最大值仅为1/111,满足"大震不倒"的设计要求。大量框架梁先后进入屈服,竖向构件基本未进入屈服,实现了"强柱弱梁"的屈服机制;3)多遇地震、罕遇地震下,黏滞阻尼器滞回曲线饱满,耗散了大量地震输入结构的能量,有效提高了结构的抗震性能与安全储备。     

高地震烈度区设置连梁阻尼器消能减震结构设计与分析

结合某高地震烈度区实际工程,对设置连梁阻尼器的剪力墙结构进行消能减震计算分析。分析表明,消能减震结构比常规抗震结构在地震作用下的基底剪力减小了约16%～18%,倾覆力矩减小了约20%,最大层间位移角减小了约18%～24%;且设置连梁阻尼器后,连梁剪力得到合理控制,解决了小震作用下非减震结构大量连梁剪压比超限的问题,使连梁具有足够的承载力和延性。其次,采用动力时程反应分析对消能减震结构的附加阻尼比进行了计算分析并验证,证明消能减震结构的附加阻尼比取用3%比较合理且偏于安全。再次,对消能减震结构进行了大震弹塑性分析并考虑双向地震作用,通过滞回曲线看出连梁阻尼器在提供抗侧刚度的同时耗能明显,有效保护了主体结构构件的损伤,且大震弹塑性位移角满足规范相应要求。最后,对连梁阻尼器连接的设计提出了建议。     

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。     

某高层建筑消能减震设计及动力弹塑性分析

采用YJK软件和SAUSAGE软件分析了位于高烈度区某高层框剪消能减震结构在地震作用下的地震响应,研究附加连梁阻尼器对结构抗震性能的影响。研究结果表明:采用连梁型金属阻尼器后,结构的抗震性能能得到有效提高。多遇地震作用下,连梁阻尼器为结构提供附加阻尼比约1%,基底剪力降低6%以上;罕遇地震作用下,结构的层间位移角满足规范要求,损伤严重的墙柱低于10%,进入屈服耗能阶段的连梁阻尼器大于70%,结构能够满足"大震不倒"的设计目标。     

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。     

粘滞阻尼器在某办公楼中消能减震分析与设计

以位于8度抗震设防烈度区的某框架结构办公楼为研究对象,建立有限元模型并布置粘滞阻尼器,基于ETABS软件进行有限元时程分析。在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下对该框架结构进行了非线性粘滞阻尼器控制下的阻尼减震控制研究。针对减震前后的楼层剪力、层间位移角、与阻尼器相连的框架内力进行对比分析,并对阻尼器耗能性能进行分析,并进一步细化减震方案,对粘滞阻尼器支撑截面进行了验算与设计。结果表明,结构中增设粘滞阻尼器,能有效降低结构的楼层剪力、与阻尼器相连的框架内力、减小层间位移角以及增加结构的附加阻尼比,提高结构抗震性能储备。     

钢框架减震结构性能提升设计与分析

为研究黏滞阻尼器对钢框架结构抗震性能的提升水平，以1栋5层钢框架结构为研究对象，采用黏滞阻尼器对结构进行性能提升设计，对比结构在减震前后的关键结构响应(层间位移角、楼层加速度、楼层剪力等)，分析了结构的损伤状况。结果表明采用黏滞阻尼器能够很好的控制结构的损伤，减小结构的层间位移角、楼层加速度、楼层剪力。采用减震技术后，结构在大震下最大层间位移角得到较好的控制，塑性铰明显减少。除屋面层以外，结构各层的加速度均未超过4m/s²。阻尼器分担了较多的地震作用，大震下结构基底剪力明显减小。减震设计较好的提升了结构的抗震韧性，文中的研究可为钢框架减震结构设计提供参考。     

装配整体式混凝土高层建筑结构黏滞阻尼器减震设计

上海某装配式高层建筑,预制率不低于45%,结构体系采用设置黏滞阻尼器的装配整体式钢筋混凝土框架结构。时程分析结果表明:多遇地震作用下,附加黏滞阻尼器结构较常规结构的首层地震剪力平均减小约35%,最大层间位移角平均减小约40%,黏滞阻尼器的平均耗能比例高达64%,黏滞阻尼器消能减震效果明显;罕遇地震作用下,结构最大层间位移角为1/158,结构屈服机制合理,结构塑性变形满足"生命安全LS"性能目标,结构构件的损伤程度轻,大震下结构抗震性能良好。     

高烈度区消能减震结构抗震性能研究

针对高烈度区的消能减震结构,对结构的层间位移角、基底剪力和结构附加阻尼比等进行减震与非减震的对比。得出消能减震结构弹性阶段的抗震性能应有明显提高,弹性层间位移角建议调整为非减震的1.3~1.5倍为宜,基底剪力宜减少20%~40%。弹塑性阶段抗震性能应有所提高,阻尼器具有抗震"防线"的作用,使主体结构免于破坏或减轻损伤。通过案例分析,结构的各性能目标达到要求,说明在高烈度区采用消能减震具有良好的减震效果。     

软钢阻尼器在某高烈度区医院减震设计中的应用研究

以某高烈度区的医院住院楼结构工程为例,利用有限元软件SAP2000对使用软钢阻尼器的结构进行了消能减震的设计分析.从阻尼器提供的附加阻尼比、阻尼器出力与楼层剪力之比和层间位移角这3个指标对软钢阻尼器的耗能能力进行了分析.结果表明:多遇地震作用下,安装阻尼器楼层的阻尼器出力与楼层剪力之比均高于19％,软钢阻尼器可以分别为...     

对称双塔连体结构采用粘滞流体阻尼器的消能减震分析

根据双轴对称双塔连体结构在水平地震作用下的受力和变形特点,在连体位置设置斜向粘滞流体阻尼器对结构进行消能减震。分析了结构各种响应随阻尼系数的变化情况,结果表明存在一个最优的阻尼系数使得结构的响应取得最小值。在对阻尼系数进行优化的基础上,详细研究了结构在小震和大震下的减震效果,计算表明,在采用最优阻尼系数的条件下,结构的最大层间剪力、层间相对位移和楼层位移等各指标都有较好的减震效果。但在大震作用下,由于结构进入塑性后本身的阻尼比增加了,阻尼器的耗能比例相对降低,其减震效果没有小震时明显。     

天津某商业建筑屈曲约束支撑设计分析

天津市某商业框架采用48个屈曲约束支撑进行消能减震设计,分别采用SATWE和Perform 3D软件进行小震和中、大震分析。小震分析表明,减震结构层间位移角及框架配筋显著减小,实现“小震不坏”的目标要求。中、大震作用下,屈曲约束支撑进入屈服耗能状态,同时提供附加阻尼,能够保护主体结构抗震性能。大震分析表明,结构位移角及屈服机制满足要求,达到“大震不倒”的目标要求。     

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.     

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...     

某大型商业中心消能减震设计

某大型商业中心抗震设防烈度为8度,结构体系为方钢管混凝土柱+钢框架梁,采用黏滞阻尼器进行消能减震。主要阐述了该大型商业综合体消能减震设计的阻尼器布置、有效附加阻尼比计算、小震弹性时程分析和减震率分析、大震弹塑性分析及加强措施。结果表明,结构各项指标均能满足现行规范及规程要求,大震下黏滞阻尼器的减震耗能效果明显,有效保护了主体结构,提高了整体结构的抗震性能。     

基于不同消能器的框架结构减震性能分析与应用

减震技术在应用过程中存在的性能量化标准单一、未考虑非线性阻尼、结构损伤判别不足等问题。为推进减震技术的发展与应用,本文依照“小震、中震不坏,大震可修”的抗震设防目标,从设立性能目标、比较弹性分析方法以及计算弹塑性性能等方面,对多层框架结构分别设置屈曲约束支撑和黏滞消能器进行对比分析。研究结果表明:设置屈曲约束支撑或黏滞消能器均能满足结构在抗震设防目标下的楼层加速度、层间位移角、层间剪力等限值要求。屈曲约束支撑提供刚度,改善原结构扭转效应,适用于刚度较小的结构;黏滞消能器耗能能力强,不提供刚度,有效减小楼层加速度和楼层剪力,适用于对楼层加速度敏感或对加速度有要求较高的建筑。