BRB+VD消能减震结构体系分析研究

介绍了屈曲约束支撑(BRB)+黏滞阻尼器(VD)结构体系的减震原理,研究了体系的周期合理限值、体系的层间位移角限值,并提出BRB的逐步布置方法。以一实际工程为例,阐述了BRB+VD体系的实现过程,对比了BRB+VD,BRB,VD三种结构体系的减震效果,验证了BRB+VD结构体系的优越性。结果表明,提出的逐步布置方法能有效布置BRB,布置屈曲约束支撑和黏滞阻尼器的BRB+VD结构体系能明显提高结构的抗震性能,是高烈度地区复杂框架的合理消能体系。     

高烈度区澄江化石地博物馆减隔震结构设计与分析北大核心CSCD

位于高烈度地区的澄江化石地博物馆采用橡胶隔震支座隔震与屈曲约束支撑(BRB)消能减震联合设计,该结构采用了89个橡胶隔震支座、54个屈曲约束支撑。重点介绍了隔震支座选型与布置、支座位移和拉应力分析以及BRB在不同工况下的耗能等内容。结果表明,上部结构地震响应明显降低,结构抗震性能得到很大提高,通过对该工程实例进行减隔震结构设计分析,为今后减震与隔震联合设计结构在高烈度区的应用提供参考。     

高烈度区澄江化石地博物馆减隔震结构设计与分析

位于高烈度地区的澄江化石地博物馆采用橡胶隔震支座隔震与屈曲约束支撑(BRB)消能减震联合设计,该结构采用了89个橡胶隔震支座、54个屈曲约束支撑。重点介绍了隔震支座选型与布置、支座位移和拉应力分析以及BRB在不同工况下的耗能等内容。结果表明,上部结构地震响应明显降低,结构抗震性能得到很大提高,通过对该工程实例进行减隔震结构设计分析,为今后减震与隔震联合设计结构在高烈度区的应用提供参考。     

保山学院综合体育馆减震设计

保山学院综合体育馆是高烈度地区的体育场馆类建筑,体型复杂、内部空间开阔,属超限高层建筑。项目主体结构采用钢框架,大跨度屋盖采用双向钢桁架结构形式。针对工程结构特点,采用了相应的抗震措施,并对关键构件和关键部位进行了抗震性能化设计。根据《云南省隔震减震建筑工程促进规定》(云南省人民政府令第202号),项目采用消能减震技术,设置屈曲约束支撑(BRB)。对结构进行了地震反应谱分析、多遇地震时程分析、罕遇地震弹塑性时程分析,并对屈曲约束支撑的工作情况进行了分析和减震专项设计。结构各项指标均能满足规范要求,减震效果达到了设计预期目标。     

高烈度区超限结构减震效果及子结构性能分析

为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,结构减震设计时应对结构及阻尼器进行抗震性能分析。针对高烈度区的某高度超限的框架结构,设置屈曲约束支撑(BRB)进行减震分析,明确整体结构及消能子结构的构件在不同地震水准下的性能状态,同时分析BRB受力性能及其减震效果。分析表明:高烈度区框架结构采用减震方案后结构层间位移角能够满足规范限值要求;小震作用下BRB处于弹性状态并增大了结构刚度,中大震作用下BRB减震效果明显,结构及其构件满足预定性能目标要求;为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,保护主体结构抗震安全,减震子结构中部分梁柱应采取设置钢骨或增大配筋的加强措施。上述研究可为基于抗震性能分析的减震结构全过程分析与设计提供依据。     

高烈度地区超高层建筑减震设计要点

海航豪庭1#SOHO办公和酒店楼主体结构总高度132.450m,室内外高差1.200m,是存在竖向刚度突变的超高层结构,设计中采用了BRB防屈曲支撑和MD阻尼器;C13-2#办公楼主体结构总高度128.300m,室内外高差0.300m,出屋顶部分设有13.6m高装饰架,设计中采用了基于连梁型金属抗震消能器的消能减震。本文通过对比分析在海口设计的两个超高层项目,总结了减震措施从选型到施工图的设计要点,为以后类似的高烈度地区的减震设计提供参考。     

单跨多层混凝土框架教学楼减震加固方案研究

由于抗震规范新增限制单跨框架使用范围的规定,现有单跨多层混凝土框架结构若需继续使用,则应进行抗震加固改造。本文采用防屈曲支撑(BRB)消能减震技术对某典型单跨多层混凝土框架进行减震加固。通过对原结构和BRB加固结构进行弹性和非线性对比分析,证明该减震加固方案可行。     

某幼儿园消能减震设计

某幼儿园为新建现浇钢筋混凝土框架结构。考虑到其地处高烈度区,某些结构设计指标不能完全满足规范要求,故采用BRB防屈曲支撑对该结构进行消能减震,利用SAP2000软件对结构进行罕遇地震下的时程分析。根据该结构的建筑使用功能及阻尼器的布置原理,经过多轮优化计算,确定了在1～4层共布置18套BRB防屈曲支撑。分析结果表明,该消能减震结构能显著地降低结构的地震响应,提高结构的抗震性能。     

超高层建筑钢结构设计及计算分析

昆明地铁线网控制中心工程塔楼为超高层全钢结构,结构总高度150 m,采用钢框架中心支撑结构体系,外部采用跃层钢支撑,内部采用防屈曲约束支撑(BRB)。对地铁线网控制中心设计使用年限及地震作用取值进行探讨;论述超高层钢结构结构选型及结构布置思路;对高烈度地区抗震设计相关的弹性时程及弹塑性时程进行分析,探讨屈曲约束支撑减震技术应用。     

某超高层钢结构公寓建筑消能减震方案优化设计

某超高层钢结构采用钢框架+钢支撑筒结构体系,并采用了屈曲约束支撑(BRB)和钢连梁作为消能构件。塔楼由5个避难层自下而上分成编号为Ⅰ～Ⅵ六个分区。通过改变六个分区消能构件的布置情况,设计了多种消能减震方案。通过对不同消能减震方案进行罕遇地震弹塑性时程分析,比较结构层间位移角、顶点位移、能量耗散及构件损伤等指标,总结了屈曲约束支撑的布置区域及消能构件(BRB和钢连梁)的屈服承载力等因素对结构减震性能的影响。结果表明:在Ⅰ～Ⅱ区布置BRB和钢材等级为Q345的高屈服承载力钢连梁,以上各区布置钢材等级为Q235的低屈服承载力钢连梁的消能构件布置方案减震效率高,且相对经济合理。     

新疆喀什体育中心看台结构消能减震设计

新疆喀什体育中心地处高烈度区,依据设定的结构抗震性能目标,需对看台结构进行消能减震设计,通过看台结构的各消能减震设计方案的对比分析,确定了看台结构采用框架-BRB结构形式。进行小震弹性和大震弹塑性时程分析,计算结果均能满足相关要求,且框架-BRB相比原结构基底剪力也有所减小,同时采用BRB延缓了主体结构产生塑性铰的时间,改善其受力状态,起到耗散地震能量和第一道抗震防线的作用。     

新疆喀什体育中心看台结构消能减震设计北大核心CSCD

新疆喀什体育中心地处高烈度区,依据设定的结构抗震性能目标,需对看台结构进行消能减震设计,通过看台结构的各消能减震设计方案的对比分析,确定了看台结构采用框架-BRB结构形式。进行小震弹性和大震弹塑性时程分析,计算结果均能满足相关要求,且框架-BRB相比原结构基底剪力也有所减小,同时采用BRB延缓了主体结构产生塑性铰的时间,改善其受力状态,起到耗散地震能量和第一道抗震防线的作用。     

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。     

山东省科技馆新馆结构设计与分析

山东省科技馆新馆为特大型科技展馆,属于特别不规则的超限高层建筑。通过方案比选,采用了"钢筋混凝土框架-屈曲约束支撑(BRB)"结构体系。通过设置BRB,既满足控制扭转需要,又使结构成为消能减震建筑,提高结构抗震性能。除基础、地下室和上部结构设计外,重点分析了BRB设置的原则、位置以及型号,并对其进行了优化设计。通过详细的抗震性能分析和构造设计,确保结构达到预定的抗震性能目标;并针对夹层的影响、BRB实际减震效果,做了专题研究论证。     

消能支撑在框架-抗震墙结构减震中的应用

以地处地震高烈度区的宿迁建设大厦为例,在传统的框架-抗震墙结构体系的基础上设置局部消能支撑,进行了结构非线性时程分析,对消能装置的数量及布置进行了优化,分析结果表明,框架-抗震墙结构 局部消能减震支撑在多遇地震作用下的层间位移能满足<建筑抗震设计规范>要求,在罕遇地震作用下具有更高的安全储备,表现出良好的抗震性能.同时合理的构造措施也为消能支撑发挥作用提供了可靠保证,可为高烈度区类似结构的设计提供借鉴.     

高烈度区发电厂侧煤仓钢结构厂房BRB消能减震方案研究

以天津北疆电厂二期工程侧煤仓结构为背景,研究利用防屈曲支撑对钢结构厂房进行消能减震结构优化分析。采用SAP 2000软件建模,通过与PKPM模型进行建模认证,验证了SAP 2000模型的正确性,并建议了防屈曲支撑消能减震方案。采用SAP 2000模型进行了静力弹塑性分析和动力非线性分析,对原结构方案和BRB消能减震方案的计算结果进行了研究对比。结果表明:BRB消能减震方案能够改善厂房结构地震作用下的扭转变形,使得多遇地震作用下结构两方向基底剪力分别减小28%和20%,明显降低了结构在高烈度地震后的损伤程度,证明已被工程采用的BRB消能减震方案相对于原结构方案更有优势。     

临沂华润中心消能减震结构设计

临沂华润中心项目万象汇商业部分地下2层,地上5层,结构高度28.60m,经过方案对比,最终采用了带消能减震技术的框架结构。利用YJK和MIDAS/Gen等软件进行了反应谱分析及小震弹性时程分析计算。结果表明:结构的周期比、层间位移角等均满足规范要求。并利用PKPM/Sausage软件对结构进行动力弹塑性分析,分析结果表明,框架+消能减震结构体系的抗震性能良好,在高烈度区采用框架+消能减震结构是一种可行的办法。     

高烈度区竖向不连续剪力墙结构的减震控制分析

由于在高烈度区地震作用较大,结构侧向刚度突变不利于抗震。针对某竖向不连续剪力墙结构部分楼层刚度突变、楼层侧向刚度比不满足规范要求的问题,提出在结构上增设黏滞阻尼器(VD)、防屈曲支撑(BRB)、VD+BRB的三种消能减震方案。在减震设计中,VD方案对结构层间位移角和层剪力的减震控制效果最佳,最大效果达32.59%,但并没有改善楼层刚度突变问题;BRB方案能较好解决结构楼层侧向刚度突变问题,但结构整体刚度增加过大,放大楼层剪力;VD+BRB方案结合了两者优点,很好的发挥了减震装置的耗能能力,减震效果最大达28.03%,不仅能在性价比较高的情况下有效解决层间位移角超限,而且能解决竖向不连续剪力墙结构楼层侧向刚度突变问题,说明VD+BRB混合方案在竖向不连续剪力墙结构设计中具有较好的实用性和经济性。     

某设备厂房的消能减震加固设计分析

简要介绍了防屈曲约束支撑(BRB)的耗能原理和力学模型,对某建设初期未考虑抗震设防、结构体系为框架结构的设备厂房利用BRB进行减震加固设计。采用有限元分析设计软件ETABS对BRB设置前后的框架结构进行抗震性能分析,从层间位移角、顶部位移和能量三个性能指标分析了BRB的减震加固效果。结果表明BRB消能减震性能良好,结构地震响应明显降低,能够达到减震加固目的。同时,简要评述了该框架结构的轴压比超标和"强梁弱柱"的现象,认为采用外包角钢法能够满足构造和概念设计的要求。     

组合型式消能器在高烈度区养老建筑的设计应用

某项目为高烈度区多层钢结构框架体系,结构平面严重不规则,属于乙类建筑,采用屈曲约束支撑(BRB)+粘滞阻尼器的组合型式消能器。基于YJK、SPA2000软件对结构进行中震作用下的弹性分析,运用SAP2000软件对结构进行大震作用下的弹塑性分析,计算结果表明：组合型式的消能减震器布置在高烈度区能很好地提供结构的刚度和达到良好的耗能效果,且BRB阻尼器基本进入塑性,粘滞阻尼器的滞回曲线比较饱满,两者均发挥了良好的耗能能力。结构在采用了组合型式消能器后,具有了良好的抗震耗能机制,满足了结构设计预设的性能目标。