中国(大陆)耗能减震技术理论研究、应用的回顾与前瞻

本文回顾总结了我国（大陆）近三十年来耗能减震技术理论和方法的研究与应用进展，主要包括耗能减震装置的类型与性能、耗能减震结构的性态特征、耗能减震结构抗震、抗风分析与设计方法、耗能减震技术的工程应用及耗能减震技术标准等内容，分析了我国（大陆）耗能减震技术研究与应用中存在的问题，提出了发展耗能减震技术迫切需要解决的若干问题。     

阻尼器在耗能减震结构中的应用

随着建筑抗震技术的发展以及对抗震机理的深入认识,耗能减震成为了抗震技术的一个发展趋势,而耗能减震结构体系的实现主要依赖于研制出简便实用的耗能减震装置——阻尼器。本文从传统抗震方法与现代抗震理论的对比分析了现代抗震技术的优势,对阻尼器在耗能减震结构中的研究与应用进行了综述,包括耗能减震体系的特点;主要的几种阻尼器的耗能原理、构造及应用情况;提出了耗能减震技术在未来发展应用中需要探索的若干问题。     

位移型耗能减震结构对框架柱轴力影响的研究

分别对框架结构中安装耗能减震装置前后进行了水平地震作用的推覆分析,揭示了由于耗能支撑的安装使框架柱轴力明显增加这一现象。这种轴力的增加,可能会超过柱轴力设计允许值。提出了验算耗能支撑带给框架柱附加轴力的计算方法及验算过程,同时改进了耗能减震结构的设计流程,使得耗能减震技术进一步完善。数值算例揭示了耗能支撑的安装对框架柱轴力的影响,轴压比过大引起框架柱延性降低,柱端过早出现塑性较,设计中应引起足够的重视。     

防屈曲耗能支撑(BRB)在某建筑加固中的应用

使用防屈曲耗能支撑(BRB)对某混凝土框架结构进行了加固,并通过ANSYS与MIDAS两种有限元软件,对加固前后的结构进行了多遇、罕遇地震作用下的结构响应仿真分析,结果表明:多遇、罕遇地震下,加固后结构层间位移角均满足规范要求,有效减弱主要构件塑性铰的出现,保证了结构整体安全性。     

新型复合结构的抗震耗能机制分析及选型

针对用于多层住宅的新型复合结构在水平地震作用下可能的3类耗能机制：支撑梁铰机制、支撑柱铰机制及混合耗能机制进行了抗震耗能机制分析。选出1榀复合结构,根据虚功原理,经过计算、分析、筛选,推导出了各种耗能机制的极限荷载半解析解。在分析了耗能机制性能的基础上,选择出复合结构合理的耗能机制,认为支撑梁铰机制为较好的抗震耗能机制,其次为混合机制,尽量避免出现支撑柱铰耗能机制。     

带耗能腋撑型钢混凝土转换结构减震性能分析

为了解决底部大空间结构上刚下柔,底部框支层变形大的问题,在不影响建筑使用空间的前提下,本文提出在柔性底层设置耗能腋撑以改善转换结构抗震性能。以带梁式转换层的型钢混凝土框架结构为研究对象,利用大型通用有限元程序ETABS对型钢混凝土转换结构及带耗能腋撑型钢混凝土转换结构进行地震反应对比分析,研究耗能器类型与场地土类型对耗能腋撑工作性能和转换结构受力性能的影响作用。研究表明,粘滞型耗能腋撑对本文算例的层间位移角与层间剪力的最大值减幅均可达到36%左右,结构顶层加速度与基底剪力的峰值最大减幅分别为29%和56%;而粘弹型耗能腋撑仅对转换层处有一定减震作用,控制效果不理想;软弱场地与坚硬场地上带耗能腋撑转换结构的减震位移比分别介于0.80～0.90和0.65～0.85之间,耗能腋撑对坚硬场地上转换结构的减震效果较佳。     

摩擦耗能减震技术在结构抗震中应用的新方法

传统的抗震结构是通过增强结构自身的强度和刚度,来提高结构的抗震能力和减少结构在地震作用下的水平位移,结构通过自身的塑性变形和损伤来耗散地震能量。摩擦耗能减震结构通过在结构的特定部位安装摩擦阻尼器(摩擦阻尼器在大震作用下具有较大的耗能能力),增加了结构的耗能能力,从而使结构在地震作用下具     

软钢阻尼器耗能减震结构的研究与应用综述

对软钢阻尼器消能减震结构进行了综述,包括国内外软钢阻尼器研究与应用状况,软钢阻尼器耗能减震结构体系的分析与设计方法及标准化发展,并提出了软钢阻尼器耗能减震技术有待进一步研究的若干问题。     

条例实施后既有学校类建筑抗震性能提升研究

防屈曲耗能支撑主要以LY225低屈服点钢和Q235结构钢等钢材作为耗能芯材,上述钢种具有较低屈服强度和相对稳定的滞回特性,但是延性和低周疲劳性能往往较差,难以在高烈度地震及长持时震动下发挥重要作用。一种具有增强延性的芯部耗能结构及防屈曲耗能支撑拥有屈服位移小、延性好、累积塑性变形能力强、成本低等优点广泛用于减震加固项目中,能在罕遇地震下满足与结构同冗余度,保证该产品不先于结构破环,可以有效减轻结构在罕遇地震下的塑性损伤。结合一个案例,介绍了一种具有增强延性的芯部耗能结构及防屈曲耗能支撑在学校类建筑加固项目中的应用,相关分析结果表明,应用该项防防屈曲耗能支撑进行减震加固后提升了结构整体的抗震性能,为后续同类工程加固具有一定的借鉴意义。     

不同节点型式的装配式方钢管再生混凝土框架结构有限元分析

随着经济、科技的不断发展,装配式结构在建筑中逐渐成为一个重要的结构形式,依据课题组提出的四种不同节点型式的装配式方钢管再生混凝土框架结构抗震性能试验,基于已有理论分析,利用有限元软件ABAQUS进行仿真模拟,对其受力特点、耗能性能进行分析,并研究柱截面尺寸与混凝土强度变化对框架性能的影响。     

人字支撑复合结构的合理耗能机制选择分析

通过对柔性梁柱加"人字"支撑形成的一榀新型复合结构进行静力弹塑性(Pushover)分析,从理论上研究该复合结构的抗震性能,满足按9度多遇地震的抗震能力和罕遇地震的抗倒塌验算。其耗能机制为"混合机制",塑性铰出现的位置及顺序为:支撑、梁端、柱下端、柱上端。为了得到更合理的抗震耗能机制,对影响复合结构耗能机制的主要因素、底层柱刚度和配筋、底层及二层支撑的配筋进行分析,由此优化出满足"强柱、中梁、弱支撑"多道防线抗震性能要求的合理耗能机制。计算结果表明,人字支撑复合结构的水平侧移表现为剪切变形。     

带摩擦拼接耗能节点的全预制装配式RCS混合结构抗震性能分析

为了研究全预制装配式混凝土柱-钢梁(RCS)混合结构的摩擦拼接耗能节点对框架结构整体抗震性能的影响,结合试验的破坏特征,建立了摩擦拼接耗能节点的弯矩-转角关系模型,利用Link单元模拟实际的摩擦拼接耗能节点。通过与试验结果对比,验证了该单元的合理性。在此基础上,以某5层框架为例,分别建立有摩擦拼接耗能节点与无摩擦拼接耗能节点的框架结构模型,进行了模态分析和Pushover非线性分析。研究结果表明:连接的刚度会影响结构的低阶自振周期,但是对高阶模态的影响很小;采用摩擦拼接耗能节点能够有效减小全预制装配式RCS混合结构的底部受力,且框架表现出较好的延性;结构的层间位移角都符合抗震规范的要求。     

耗能减震层对框架-核心筒结构的减震效果及其影响分析

本文分析了加强层和3种不同耗能减震层对框架-核心筒结构的减震效果,以顶点位移为目标对单个粘滞耗能减震层的最佳布置位置进行了研究,并分析了粘滞环带耗能构件对结构性能的影响。分析结果表明,耗能减震层比加强层更能有效地控制结构的地震反应;单个耗能减震层宜布置在结构的中部0.5H~0.6H处;粘滞环带耗能构件能有效减小结构的位移和内力。     

法国JARRET建筑耗能器

世界持续地变化及对更高品质的需求推动着产品的专业化及性能的进步。新结构结合新技术的发展及高创意性的设计 ,正迎合着城市建设和交通不断发展的需要。为保证建筑物及其他土木结构在地震力、强台风及高速交通下的安全 ,JARRET朝着高科技且经济的目标不断地前进。法国JARRET公司建立于 196 4年 ,主要研究、设计建筑耗能装置 ,提供建筑结构对振动的抵抗能力。其产品采用高科技技术设计并在当时首次创新地将粘弹性体的压缩特性应用于阻尼器。至今JARRET产品在世界各地已使用了 4 0余年。除在建筑结构抗震上的应用 ,JARRET阻尼器还…     

Pall摩擦耗能器的设计方法

通过对Ｐａｌｌ磨擦耗能器的机构变形分析，建立了摩擦器芯板螺栓槽孔的设计方法；通过对摩擦器的受力分析，确定了磨擦器螺栓紧固力的设计方法。     

等效单自由度的摩擦耗能支撑设计方法

针对摩擦耗能支撑-钢筋混凝土框架结构的特点提出了一种基于弹性刚度的新的设计方法，对等效单自由度体系的地震作用和刚度之间的相互影响进行了研究．给出了可以用于设计过程的表达式．最后列出了设计方法的简要步骤。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱抗震性能分析及目标延性系？…

本文对六根碳纤维布加固混凝土柱进行了反复荷载作用下抗震性能的试验研究,分析了其延性系数和滞回耦能性能,本文还基于能量准则,分析了加固后混凝土柱的目标延性系数。     

结构地震总输入能量的分配

综合考虑各种因素，讨论了地震作用下结构总输入能量在滞回耗能和阻尼耗能之间的分配规律及各种因素对分配规律的影响。所得结果对抗震设计的能量法以及抗震破坏准则研究中能量的分析和计算提供一定的依据，理论上有一定的参考价值。