上海某高校学生公寓消能减震设计与分析

上海某高校新建学生公寓为高层装配式剪力墙结构。根据《建设工程抗震管理条例》规定，本项目按重点设防类的要求采取抗震设防措施。为降低地震作用的影响，通过采用消能减震技术，在合理位置布置黏滞阻尼墙，来消耗输入结构的地震能量，减少结构的地震反应。采用有限元软件SAUSAGE计算分析，多遇地震反应谱下结构总体指标满足规范要求，也满足减震目标；在中、大震工况下，阻尼器稳定耗能，结构整体指标如位移角、构件损坏程度等指标均满足规范要求。通过上海某高校新建学生公寓设计计算，分析黏滞阻尼墙在剪力墙结构中的应用，为类似项目提供参考。     

四川某高烈度地区中学教学楼消能减震设计

以四川省雷波县三峡中学教学楼主体建筑为研究对象,对其进行了基于黏滞阻尼器减震技术的抗震性能提升设计,并采用PKPM-JZ和SAUSG软件分析了建筑在不同等级地震荷载作用下的结构响应特征和破坏特征,重点分析了建筑层间位移角、楼层绝对加速度、阻尼器极限承载力和极限加速度等结构响应。结果 表明：在建筑中设置黏滞阻尼器的消能减震方案可较好地提升结构的整体抗震性能,且能有效减少结构构件的损伤;设防地震和罕遇地震作用下,结构不同方向的弹塑性层间位移角均可满足预设的减震目标;结构采用的速度型黏滞阻尼器滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,在震后修复阶段可不必频繁更换,可在后续抗震服役过程中多次使用;PKPM+SAUSG软件的联合应用,给本项目减震结构分析计算与设计带来了极大的方便。     

布置黏滞阻尼器的框架结构抗震性能分析

提出附设黏滞阻尼器的结构设计流程,以昆明某幼儿园工程为例,通过在结构上附设黏滞阻尼器,对比原结构和消能减震结构在地震作用下的最大层间位移角和最大层间位移,研究了高地震烈度区框架结构附设非线性黏滞阻尼器后的减震效果。结果表明:黏滞阻尼器对结构减震效果明显,合理布置黏滞阻尼器后,框架结构的抗震性能满足规范要求。研究为高地震烈度区附设黏滞阻尼器的框架结构抗震设计提供了参考。     

消能减震技术提高既有建筑结构抗震性能的设计应用

厦门海沧区某新近竣工办公建筑拟改造为教育建筑,抗震设防类别由标准设防类改为重点设防类。项目采用加设黏滞阻尼器进行消能减震加固,运用STAWE和SAUSG结构分析软件,对减震加固结构层间位移角、楼层剪力、能量分布、结构构件损伤等抗震性能对比分析,验证了消能减震加固技术能明显改善抗震性能,降低抗震构造措施要求。对比传统加固方式,运用消能减震技术,能有效耗散地震输入能量,且明显减少结构构件直接加固工作,具有良好的综合效益。本工程案例,对于类似抗震设防类别提高的加固工程,具有借鉴意义。     

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。     

黏滞阻尼器减震技术应用

某项目为教学及行政楼,属性为办公、教学培训,根据《建设工程抗震管理条例》,结构需按照不低于重点设防类的要求来抗震设防设计,结合建筑功能特点,本项目采用以黏滞阻尼器为核心的消能器给结构附加阻尼,结构等效阻尼比增加,地震作用减小,以达到满足设防地震作用下建筑正常使用目标及优化部分构件截面的目的。项目减震还通过模拟多遇地震作用、设防地震作用和罕遇地震作用下时程分析,在设置消能器后,附加阻尼比和层间位移角限值均可控制在规范要求的结构减震目标范围内,同时对罕遇地震作用下的出铰情况分析,均可达到强柱弱梁的构造要求。     

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。     

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。     

北京某既有公共建筑的消能减震设计

在北京某公共建筑的改造加固设计中,采用设置黏滞阻尼器及屈曲耗能支撑的消能减震设计以使结构满足现行抗震设防要求。运用盈建科结构软件(YJK)进行无控结构的振型分解反应谱法下的计算分析,以此得出的结构动力特性为基础,初步确定消能减震方案。运用SAUSAGE结构分析软件对附加黏滞阻尼器和屈曲耗能支撑的结构进行小震及大震下的时程分析及结构损伤评定,确定了消能减震结构的附加阻尼比,论证了黏滞阻尼器和屈曲约束支撑布置的有效性及结构抗震安全性。     

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。     

谈昆明某幼儿园教学楼减震与抗震性能设计

在一系列破坏地震发生后,人们对建筑结构的抗震性能提出了更高的要求,现以昆明安宁某幼儿园教学楼工程为例,采用黏滞阻尼器(VFD)进行设计,研究其在各水准地震作用下的抗震性能,对比减震设计前与减震设计后的差异,得出结果表明:黏滞阻尼器减震效果明显,结构抗震性能满足预期性能目标,研究成果能为其在高烈度地区的应用提供参考。     

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。     

高烈度区医疗类建筑的消能减震技术应用研究

医疗类建筑作为重点设防类公共建筑，如何保证其在地震过程中“功能不中断”一直是备受关注的研究课题。对于高烈度区医疗建筑，《建设工程抗震管理条例》(国令第744号)提出需进行多遇及设防地震工况的包络设计。而单纯通过加大构件截面尺寸的传统设计方法往往效果不佳，且易出现“肥梁胖柱”现象。为了有效控制结构构件的截面尺寸从而满足建筑的使用要求，采用在结构中增设金属阻尼器的消能减震设计方法，对减震及非减震结构进行不同地震工况下的时程分析。研究结果表明：减震结构在设防地震作用下能够满足《建设工程抗震管理条例》(国令第744号)中正常使用的各项性能指标；同时在罕遇地震作用下能够较好实现“强柱弱梁”的设计目标，抗震性能较纯框架体系好。通过模拟医疗冷库用房环境进行阻尼器的性能测试，进一步证明了低温环境下阻尼器力学性能稳定，滞回曲线饱满。     

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。     

成都某学校教学楼采用黏滞阻尼器的减震分析

针对采用黏滞阻尼器(VFD)减震装置的某教学主楼结构采用PKPM软件进行了多遇地震响应分析,得到结构在弹性阶段的各项整体指标;然后采用Midas Gen软件模拟并分析了减震装置的工作性能和减震效果,并计算附加阻尼比;最后采用SAUSAGE软件分析了该减震结构在罕遇地震作用下阻尼器的工作性能和结构构件损伤情况。该学校结构在本地区设防地震时满足正常使用要求,结构整体(含各关键构件等)均满足预先设定的性能目标。     

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。     

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。     

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。     

大爱健康医疗中心消能减震方案分析与设计研究

大爱健康医疗中心位于河北省廊坊市。本工程抗震设防烈度8度,抗震构造措施按9度,如果采用普通结构方案,梁柱墙截面较大,地震作用也随之增大;如果采用消能减震结构方案,可有效优化建筑结构的梁柱墙截面。以一期裙房结构为例,在裙房中设置黏滞阻尼器,结构获得5%的等效附加阻尼比,分析研究了减震结构的性能优势。消能减震设计方案与普通抗震设计方案相比,使用面积增加,钢筋混凝土用量减少,结构层间剪力大幅衰减,有效提高了结构在地震作用下的抗震性能。     

基于设防目标的7度区某教学楼抗震设计对比分析

7度区某新建学校教学楼位于地震重点监视防御区。根据国务院第744号文《建设工程抗震管理条例》^[1]的要求,应当采用隔震减震等技术,保证发生本地区设防地震时能够满足正常使用要求。为实现抗震目标,项目分别应用了采用黏滞消能器减震技术的设计方法和提高抗震性能目标的设计方法,均能实现设防地震时的正常使用。两种设计方法综合造价差异不大,但采用提高抗震性能目标的设计方法,其经济性稍优。通过两种抗震设计方法的对比分析,为类似项目的设计提供了参考。