工程結(jié)構(gòu)減震控制_第1頁(yè)
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一、工程結(jié)構(gòu)減震控制的概念

對(duì)高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),水平荷載是主要荷載之一,并且往往起著控制作用,而對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),豎向荷載卻是主要控制荷載。水平荷載一般包括風(fēng)荷載和地震荷載,這兩種荷載都是動(dòng)力荷載。隨著高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)高度和高寬比的增大以及輕質(zhì)高強(qiáng)材料的作用,其剛度和阻尼不斷降低,在強(qiáng)風(fēng)或強(qiáng)烈地震荷載作用下,結(jié)構(gòu)物的動(dòng)力反應(yīng)強(qiáng)烈,很難滿足結(jié)構(gòu)舒適性和安全性的要求。按照傳統(tǒng)的抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)方法,即通過提高結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和剛度來(lái)抵御風(fēng)荷載或地震作用,是一種“硬碰硬("你強(qiáng)他也強(qiáng),你弱他也弱":^))”式的抗震方法,它很不經(jīng)濟(jì),也不一定安全,而且失去了輕質(zhì)高強(qiáng)材料自身的優(yōu)勢(shì),還不能滿足日益現(xiàn)代化的機(jī)器設(shè)備不能因?yàn)閯×艺駝?dòng)而中斷工作或者破壞的要求。

為了克服傳統(tǒng)抗風(fēng)抗震設(shè)計(jì)方法的缺陷,1972年美籍華裔學(xué)者姚治平首次提出了工程結(jié)構(gòu)減震控制這一新方法。工程結(jié)構(gòu)減震控制是由結(jié)構(gòu)與控制體系共同抵御外界荷載,能動(dòng)地調(diào)諧結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)反應(yīng),是―種積極主動(dòng)的結(jié)構(gòu)抗震對(duì)策。通常,結(jié)構(gòu)減震控制按照是否需要外部能量驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)分為主動(dòng)控制(AMD)和被動(dòng)控制(PMD),半主動(dòng)控制及混合控制。主動(dòng)控制效果明顯,但控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜,需要外加能源,控制系統(tǒng)的可靠性低;而被動(dòng)控制技術(shù)是較早得到發(fā)展和應(yīng)用的工程減震技術(shù),構(gòu)造簡(jiǎn)單,不需要外界能源輸入能量,由控制機(jī)構(gòu)隔離地震作用和消耗能量,達(dá)到減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的,如隔震、耗能減震和吸振減震等。混合控制是將主動(dòng)控制與被動(dòng)控制同時(shí)施加在同一結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制形式。從其組合方式來(lái)看,可分為:主從組合方式和并列組合方式。典型的混合控制裝置有:AMD與TMD相結(jié)合、AMD與TLD相結(jié)合、主動(dòng)控制與基礎(chǔ)隔震相結(jié)合、主動(dòng)控制與耗能減震相結(jié)合、液壓-質(zhì)量振動(dòng)控制系統(tǒng)(HMS)與AMD相結(jié)合等。二、隔震技術(shù)“隔震”,即隔離地震。在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間以及上部建筑層間設(shè)置隔震層,隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞。降低上部結(jié)構(gòu)的地震作用,達(dá)到預(yù)期的防震要術(shù),使建筑物的安全得到可靠的保證。它包括上部結(jié)構(gòu)、隔震裝置和下部結(jié)構(gòu)三部分。隔震包括基礎(chǔ)隔震和層間隔震。隔震體系能夠減小結(jié)構(gòu)的水平地震作用,減輕結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)的地震損壞。提高建筑物及其內(nèi)部設(shè)施、人員在地震時(shí)的安全性,增加震后建筑物繼續(xù)使用的能力,已被理論和國(guó)內(nèi)外實(shí)發(fā)地震所證實(shí)。基礎(chǔ)隔震技術(shù)是用水平力很“柔”的隔震元件將上部建筑與基礎(chǔ)隔離,由于隔震層的剛度很小。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),隔震層將發(fā)揮“隔”的作用,承受地震動(dòng)引起的位移運(yùn)動(dòng),而上部結(jié)構(gòu)只作近似平動(dòng)。1.結(jié)構(gòu)隔震體系的基本特征隔震體系一般具有以下基本特征:(1).足夠的豎向承載力。隔震裝置具有較大的豎向承載力,在建筑結(jié)構(gòu)物使用狀態(tài)下,安全的支承上部結(jié)構(gòu)的所有荷載,豎向承載力安全系數(shù)必須大于6,確保建筑結(jié)構(gòu)物在使用狀態(tài)下的絕對(duì)安全和滿足使用要求。(2).隔震特性。隔震裝置具有可變的水平剛度,在強(qiáng)風(fēng)或微小地震時(shí),具有足夠的水平剛度,上部結(jié)構(gòu)水平位移極小,不影響使用要求。在中等強(qiáng)度地震下,其水平剛度較小,上部結(jié)構(gòu)水平滑動(dòng),使剛性的抗震結(jié)構(gòu)體系變?yōu)槿嵝愿粽鸾Y(jié)構(gòu)體系,其固有自振周期大大延長(zhǎng),遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)的自振周期和地面的場(chǎng)地特征周期,從而把地面震動(dòng)有效地隔開,明顯地降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。通常情況下,隔震體系上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)值可降低為非隔震結(jié)構(gòu)的1/4~l/12。由于隔震裝置的水平剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上部結(jié)構(gòu)的層間水平剛度,所以,上部結(jié)構(gòu)在地震中的水平變形,從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的“放大晃動(dòng)型”轉(zhuǎn)變?yōu)楦粽鸾Y(jié)構(gòu)的“整體平動(dòng)型”,使得上部結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震中仍處于彈性狀態(tài),有效的保護(hù)結(jié)構(gòu)本身,同時(shí)也能有效的保護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部裝修和精密設(shè)備。(3).復(fù)位特性。由于隔震裝置具有水平彈性回復(fù)力,使隔震結(jié)構(gòu)體系在地震中具有瞬時(shí)自動(dòng)復(fù)位功能,可滿足震后的使用功能。(4).阻尼消能特性。隔震裝置具有足夠的阻尼,具有較大的消能能力。(5).隔震結(jié)構(gòu)體系能有效保護(hù)上部結(jié)構(gòu),因此在各種生命線工程、宿舍樓、商場(chǎng)、精密儀器室等重要建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。2.基礎(chǔ)隔震技術(shù)基礎(chǔ)隔震是以“軟化”結(jié)構(gòu)、“以柔克剛”的方式來(lái)隔離地震使結(jié)構(gòu)達(dá)到抗震目的,其實(shí)質(zhì)是通過降低結(jié)構(gòu)剛度,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期來(lái)減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。基礎(chǔ)隔震技術(shù)適用面很廣,尤其適用于量大面廣的中、低層磚混房屋和鋼筋混凝土房屋建筑:在高烈度地震區(qū)。采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)建造的房屋,可以突破現(xiàn)行抗震規(guī)范中對(duì)房屋層數(shù)的限制。在保證高寬比的前提下可以加高一到兩層,這樣可以增大建筑物的容積率。節(jié)省建設(shè)用地,提高土地利用率。近代的基礎(chǔ)隔震技術(shù)基本上可分為兩大類,即彈(粘)性隔震和基礎(chǔ)滑動(dòng)隔震。目前應(yīng)用、研究較廣的隔震裝置有:夾層橡膠墊隔震裝置;滾珠(滾軸)加鋼板消能裝置;粉粒墊層隔震裝置;鉛塞滯變阻尼器隔震裝置;鋼滯變阻尼器隔震裝置;基底滑移隔震裝置;懸掛基礎(chǔ)隔震裝置;混合隔震裝置等。(1).疊層鋼板橡膠支座的構(gòu)造及減震原理[3]在彈(粘)性基礎(chǔ)隔震中,疊層鋼板橡膠墊隔震技術(shù)是世界上應(yīng)用最廣、實(shí)用性最好的一種柔性支承裝置。橡膠支座由薄鋼板和薄橡膠板交替疊合經(jīng)高溫硫化粘結(jié)而成,所采用的橡膠一般有天然橡膠和氯丁膠。氯丁膠除抗凍和彈性外,其他性能(耐油、耐腐蝕、抗老化和阻尼等)均優(yōu)于天然橡膠。由于在橡膠層中加設(shè)夾層薄鋼板,而且橡膠層與夾層鋼板緊密粘結(jié),當(dāng)橡膠支座承受垂直荷載時(shí),橡膠板的橫向變形受到約束,使橡膠支座具有很大的豎向承載力和豎向剛度。因薄鋼板不影響橡膠板的剪切變形,使橡膠板對(duì)任何水平方向的運(yùn)動(dòng)均呈柔性約束。當(dāng)橡膠支座承載水平荷載時(shí),其橡膠層的相對(duì)側(cè)移大大減少,使橡膠支座可達(dá)到很大的整體側(cè)移而不致失穩(wěn),而且保持較小的水平剛度(僅為豎向剛度的l/500~1/1500)。并且,由于夾層鋼板與橡膠層緊密粘結(jié),橡膠層在豎向地震作用下還能承受一定的拉力,使該種支座成為一種豎向承載力極大、水平剛度較小、水平側(cè)移容許值很大、又能承受豎向地震作用的理想的隔震裝置。減震阻尼鋼板橡膠支座的豎向承載力可達(dá)50~200t,豎向壓縮剛度可達(dá)200~3000t/cm,它們的水平剛度較小,約為0.25~1.8t/cm,水平極限位移約為25~50cm。它們的剪切剛度是變化的,變形較小時(shí)剛度較大,中等變形時(shí)剛度最小,然后隨變形的增大剛度又回升。變形過大時(shí)剛度回升,起到保護(hù)和限制側(cè)向位移的作用。這種支座對(duì)于小震來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)就如同連在剛性基礎(chǔ)上;對(duì)于強(qiáng)震來(lái)說(shuō),基底隔震系統(tǒng)一方面提供柔性滑動(dòng),另一方面可吸收大量能量,它由于局限所吸收的能量相當(dāng)于臨界粘滯阻尼吸收能量的35%。另外,橡膠支座具有自復(fù)位功能。根據(jù)對(duì)減震阻尼橡膠支座的不同阻尼比的要求,目前國(guó)內(nèi)外主要采用下述幾種不同材料制成的減震阻尼橡膠支座:=1\*GB3①.天然分層橡膠支座(MRB)普通減震阻尼橡膠支座一般采用天然橡膠或氯丁二氯橡膠制造。這種支座只具有彈性性質(zhì),本身并無(wú)顯著的阻尼性能,因此,通常需要和阻尼器一起并行使用。=2\*GB3凈②電.馳鉛芯橡膠支座厭(續(xù)LR云B槍)醉斧在普通減震阻皮尼橡膠支座中愚部豎直地灌入露鉛棒就成為鉛調(diào)芯減震阻尼橡抬膠支座。灌入亂鉛棒的目的:免一是提高支座濱的吸能效果,芹確保支座有適棋度的阻尼;二姨是增加支座的柳早期剛度,對(duì)安控制風(fēng)反應(yīng)和珍抵抗地基的微像震動(dòng)有利。鉛網(wǎng)芯減震阻尼橡印膠支座既有隔說(shuō)震作用又有阻弟尼作用,因此拳,它可以單獨(dú)弱地在隔震系統(tǒng)竄中使用,而無(wú)度須另設(shè)阻尼器付,使隔震系統(tǒng)鐘的組成變得比抱較簡(jiǎn)單。由于類純鉛材料具有舌較低的屈服點(diǎn)造和較高的塑變?nèi)ず哪苣芰Γ鼓裤U芯減震阻尼俗橡膠支座的阻鄰尼比可踏達(dá)愉2鍋0精%誕~驅(qū)3壇0袖%。由這種橡朱膠支座組成的詠隔震系統(tǒng)作為河主導(dǎo)產(chǎn)品,已食廣泛應(yīng)用于國(guó)宇外的大中型橋流梁,并取得了鈔良好的效果。=3\*GB3音③遙.誠(chéng)高阻尼橡膠支雀座茂(稼H里D是—伯MR勾B伶)逮詢這種支座采用啄高阻尼橡膠材醬料制造。高阻達(dá)尼橡膠可以通彈過在天然橡膠蒙中摻入石墨得畏到,根據(jù)石墨畜的摻入量可調(diào)掩節(jié)材料的阻尼游特性。高阻尼段橡膠也可由高扎分子合成材料腥制成,這種人快工合成橡膠不腳僅阻尼性能好瓶,而且抗劣化仗性能也極佳,懲阻尼比可達(dá)爆到龜1稠0患%悠~靈1趟5稀%。和鉛芯減搭震阻尼橡膠支單座一樣,高阻愿尼減震橡膠支椒座同時(shí)具備隔拘震器和阻尼器騎兩方面的功能籮,可在隔震系豐統(tǒng)中獨(dú)立使用咱。奇栽取吧娃為了能在時(shí)域標(biāo)上對(duì)考慮地基泊-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相靜互作用的體系慚進(jìn)行非線性分猜析,以基礎(chǔ)隔哄震結(jié)構(gòu)為力學(xué)澆計(jì)算模型,隔頃層層為非線性食的,見腹圖崇2惑所示。圖中球,孕M塘2際為上部平臺(tái)的始質(zhì)量寺,蒼k境2燒、鵝c暗2姜分別為隔層系惑統(tǒng)的剛度和阻間尼磁;窮m清l患、趟k娛1義、萄c愚1昨分別為基礎(chǔ)質(zhì)姑量、地基土的嫩等效剛度和等留效阻尼系數(shù)。憂根據(jù)這個(gè)模型夕提出以下假設(shè)沾:毯(1為)障采用疊層橡膠僚隔層支座,隔飲震系統(tǒng)的本構(gòu)立關(guān)系取等價(jià)雙卸線型恢復(fù)力模役型,濱圖再3許所示為隔層系噴統(tǒng)的恢復(fù)力特呆征撥;矮(2杯)萌實(shí)際隔震系統(tǒng)詠與等效剛度系綢統(tǒng)周期相同竊;謀(3責(zé))撒實(shí)際隔震系統(tǒng)借與等效剛度系鏟統(tǒng)阻尼自由振題動(dòng)的位移包絡(luò)折線相同。具隔震系統(tǒng)本構(gòu)輕關(guān)系的確定是值計(jì)算基礎(chǔ)隔震午結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)嬌的關(guān)鍵。在本擠研究中取等價(jià)騎雙線性模型。享等價(jià)雙線性模買型中憶的德k嚴(yán)1亡、隆k倡2地兩個(gè)剛度,為急隔震系統(tǒng)的等貿(mào)效剛度。隔震勸系統(tǒng)的剛度和務(wù)阻尼比分隱別露k產(chǎn)和命,則通過二者至可得到隔震系鐮統(tǒng)的等效剛羊度孫k養(yǎng)1論、州k跡2棒。崖(2).協(xié)印滑移隔震技術(shù)糠摩擦滑移隔震臣技術(shù),其基本嬌原理是:把建險(xiǎn)筑物上部結(jié)構(gòu)舉做成一個(gè)整體戚,在上部結(jié)構(gòu)殖和建筑物基礎(chǔ)棍之間設(shè)置一個(gè)豆滑移面,允許赤建筑物在發(fā)生波地震時(shí)相對(duì)于駛基礎(chǔ)作整體水翅平滑動(dòng)。由于盆摩擦滑移作用崖,削弱了地震取作用向上部結(jié)瓶構(gòu)的傳遞,同控時(shí),建筑物在遮滑動(dòng)過程中,家通過摩擦耗散蔥了地震能量,麗從而達(dá)到減震歉的效果。堪滑移隔震技術(shù)匯與抗震相比,型具有不可比擬旋的優(yōu)點(diǎn)春:權(quán)迅①聲.煙解決了地震的困超烈度問題。銷地震烈度是人喬們根據(jù)地質(zhì)因蓮素人為制定的賀,由于地震動(dòng)燙的隨機(jī)性,加球之記錄地震的渴時(shí)間與地球壽喉命相比很短,述很難在地震發(fā)岡生時(shí)將地震烈取度定準(zhǔn),而抗鎖震、減震有很救多人為對(duì)自然態(tài)的依賴性,很槳難解決超烈度橋問題。采用了坡滑移隔震技術(shù)饞后,由于地震黎超烈度變化對(duì)壟建筑物的影響言很小,如按烈壺度十度計(jì)算與些按烈度九度計(jì)慰算變化很小,案這就非常可靠粉地解決了地震犁超烈度問題。=2\*GB3異②魚.讓避開由于建筑燥物自振周期和貝地震周期接近膏而產(chǎn)生的共際振鳥常它采用滑隔震技抱術(shù)后,由于滑究移隔震層的作惠用,不論地震嗽波的頻帶與建懂筑物自振頻率找如何接近,均愚不產(chǎn)生共振,羨從這個(gè)角度講型滑移隔震的防稻震效果可高離達(dá)隊(duì)9厚0鼻%以上。在眾禁多防震技術(shù)中耀,只有滑移隔珠震技術(shù)唯一具室有不產(chǎn)生共振串的優(yōu)點(diǎn)。=3\*GB3右③御.睬地震中建筑物箱的加速度放大戀問題。現(xiàn)有的還抗震方法中,帆由于房屋與基香礎(chǔ)牢固地聯(lián)接式在一起,地震攔作用下,建筑踏物是一個(gè)加速馬度求的乘“礦放大棉器緣”府,形成所謂的褲倒三角形分布聾,對(duì)于建筑物贊十分不利。采碗用滑移隔震技置術(shù)后,在地震滋作用下,建筑軟物的加速度不甘僅不放大而且仍還有所變小,帥變形相應(yīng)減小腦。這對(duì)處理建盜筑物受沖撞最救厲害的底層部歷位和薄弱層部擱位十分有利。=4\*GB3值④供層間剪力過大右的問題。現(xiàn)有宿的抗震方法,箭建筑物受到很落大的層間剪力替,特別是砌體馳結(jié)構(gòu),層間剪汗力常常是造成洋破壞的重要原威因。采用滑移鄭隔震技術(shù)后,脫層間剪力僅為來(lái)現(xiàn)有抗震方法掙的相2珍0填%算~頁(yè)3時(shí)0瓜%,極大地提斷高了建筑物的敲防震能力雷。賴=5\*GB3頭⑤貴樓層最大剪力稈問藍(lán)題圣慎證在地震作用下計(jì),采用抗震方被法時(shí),建筑物聯(lián)是否能滿足最外大剪力的要求葡是驗(yàn)證建筑物慚能否抗震的重塔要指標(biāo)。采用錯(cuò)滑移隔震技術(shù)錯(cuò)后,樓層最大儉剪力僅為采用株現(xiàn)有抗震方法爸下的樓層最大接剪力進(jìn)的突2隨0浪%截~焰4遼0最%左右,因此孔可以極大地減膝少抗水平側(cè)向服力的強(qiáng)度,增春加建筑物的層鏈數(shù),由此產(chǎn)生膀的經(jīng)濟(jì)效益是夾十分可觀的。乎賀朗另外,采用滑參移隔震技術(shù)后錫,在地震作用晝下建筑物基本趕處于彈性狀態(tài)笑,因此余震對(duì)墊建筑物的威脅脹比較小,不論種什么時(shí)間、地倉(cāng)點(diǎn)發(fā)生地震,誠(chéng)建筑物與人員寺的損失均可減巡少。秒哲兆莫濟(jì)摩圖班4工封滑移隔震結(jié)構(gòu)這隔震層動(dòng)力模汽型六符運(yùn)皇寸譯圖秧5構(gòu)不滑移隔震結(jié)構(gòu)衣剪切型多自由例度串聯(lián)體系動(dòng)旋力模型屑對(duì)摩擦隔震系播統(tǒng)通常作如下董假定陽(yáng):艦1湊)拉滑移面的摩擦漁力在結(jié)構(gòu)的整矩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中記保持為常量稅;包2鼠)盼結(jié)構(gòu)的材料為衡線彈性材料距;室3泳)揭僅考慮水平地揭震作用。在以催上假定下,系遲統(tǒng)可作為一具待有滑動(dòng)支撐補(bǔ)的希n扛層剪切結(jié)構(gòu)。蛛在地震作用下干,它存在兩種護(hù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),一際種是不滑動(dòng)態(tài)蠢,此時(shí)系統(tǒng)的撈基底剪力比摩戀擦力小,基礎(chǔ)秘將與地基共同煉運(yùn)姨動(dòng)卻,嶼系統(tǒng)可作為基顧礎(chǔ)固定貸的攜n泄個(gè)自由度系統(tǒng)撒;另一種狀態(tài)乳是滑動(dòng)態(tài),一盡旦基礎(chǔ)剪力超春過基底摩擦力旦,基礎(chǔ)就開始乎滑動(dòng),系統(tǒng)增五加一個(gè)自由度減,成為在基底粘承受摩擦力遣的判n撞十拘1婦個(gè)自由度系統(tǒng)俘。在地震作用土下,以上兩種壟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)交替扮出蒼現(xiàn)交.回如上貫圖種5小所示。豪文鼻獻(xiàn)慶[10醉]陽(yáng)中作者給出滑頭移隔震結(jié)構(gòu)隔濁震層動(dòng)力方程文,分析了含滑枯移隔震層的剪莊切型多自由度胸串聯(lián)體系模型柔,并給出模型度的狀態(tài)方程,古并利便用扔Matla預(yù)b虹提供的動(dòng)態(tài)系策統(tǒng)仿真工腰具彈Simuli活n象k認(rèn)建立了基礎(chǔ)滑壺移隔震串聯(lián)多瘋自由度體系模鉛型,提出了基關(guān)于夠Simuli叼n疫k閱的結(jié)構(gòu)滑移隔錯(cuò)震計(jì)算分析方溜法,并將程序兆進(jìn)一步應(yīng)用到黎經(jīng)平移后采用啟滑移隔震技術(shù)扎進(jìn)行減震加固狹的江南大酒店玻工程中,驗(yàn)證蜂了該方法的可敏行性和可靠性奉。患卻(3)隔.克基礎(chǔ)隔震的設(shè)截防水準(zhǔn)門興何“咽疊層橡膠隔震訂支座隔震技術(shù)未規(guī)珍程崗”遵(家報(bào)批疏稿恩)喘第罪般條規(guī)頂定律“消按本規(guī)程設(shè)計(jì)能與施工的隔震胳結(jié)構(gòu),當(dāng)遭受賣低于本地區(qū)設(shè)弓防烈度的多遇擁地震時(shí)不損壞受,且不影響使鳥用功能;當(dāng)遭面受本地區(qū)設(shè)防芽烈度的地震時(shí)輪,僅產(chǎn)生非結(jié)比構(gòu)性損壞或輕徐微的結(jié)構(gòu)損壞贏,一般不需修稿理仍可繼續(xù)使朝用;當(dāng)遭受高懶于本地區(qū)設(shè)防笑烈度的預(yù)估的稈罕遇地震時(shí)。何不致發(fā)生危及翅生命的破壞和城喪失使用功能寸。步”廟谷商裝隔震結(jié)構(gòu)在遭稈遇第一水準(zhǔn)烈灰度窯(拔多遇地煮震述)魄時(shí),建筑結(jié)構(gòu)井及內(nèi)部?jī)x器設(shè)偉備處于完全正專常的使用狀態(tài)議,結(jié)構(gòu)可視為檔彈性體系;遭瞞遇第二水準(zhǔn)烈同度虧(而設(shè)防烈度的地?cái)U(kuò)震俱)泡時(shí),建筑結(jié)構(gòu)價(jià)及內(nèi)部?jī)x器設(shè)摔備仍處于正常辜的使用狀態(tài),涌結(jié)構(gòu)基本上可抬視為彈性體系發(fā);遭遇第三水莊準(zhǔn)烈決度商(漁罕遇地漂震叼)雁時(shí)。上部結(jié)構(gòu)擇可能出現(xiàn)有限乘的非彈性變形辭,但不危及生焰命安全和不喪縫失使用功能,煉內(nèi)部設(shè)備儀器湖也不致出現(xiàn)喪厚失其使用功能醋的破壞;下部唉結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生危似及上部結(jié)構(gòu)的咽破壞,使整個(gè)冠隔震體系仍能斥保持正常工作桑。導(dǎo)凝上述三個(gè)水準(zhǔn)俗的設(shè)防目標(biāo)是尸通過以下設(shè)計(jì)畝實(shí)現(xiàn)的拾:頂收丘第一階段設(shè)計(jì)仍是強(qiáng)度驗(yàn)算,譯取第一水園準(zhǔn)透(景多遇地披震洪)顯的地震動(dòng)參數(shù)喉。計(jì)算結(jié)構(gòu)的騙彈性地震作用熟標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)歷的地震作用效她應(yīng)。對(duì)隔震結(jié)煤構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行截紡面承載力驗(yàn)算栽。該階段隔震佳層的剛度選取裁實(shí)際需要疊代腳進(jìn)行。由于隔晶震層的剛度取煌值與隔震層產(chǎn)針生的位移相關(guān)刷,實(shí)際計(jì)算時(shí)呢先假定小震下黎位移的剛度,亂由此計(jì)算小震薯下的位移,若低與假定位移相遙差較大。則核娃計(jì)算出的位移貫取定隔震層的磁剛度進(jìn)行重新葡計(jì)算,直到滿址足為止。為了桌便于設(shè)計(jì)人員稠按照《建筑抗緩震綁設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)弱行抗震設(shè)計(jì)。飼可以通過隔震久結(jié)構(gòu)與非隔震楚結(jié)構(gòu)的層間剪廈力對(duì)比確定貞的紅“罷水平向減震系它數(shù)田”哨,從而進(jìn)一步臂確定水平向計(jì)蔽算烈度,進(jìn)行圖結(jié)構(gòu)截面抗震峰驗(yàn)算和采取構(gòu)鏡造措施。在確陸定水平向減震離系數(shù)時(shí),隔震充結(jié)構(gòu)層間剪力瓜值比保守地提危高點(diǎn)了偏I(xiàn)室/林0.逗7驟倍,并且剪力合對(duì)比是在多遇餓地震下進(jìn)行的忍。多遇地震下糖的隔震層水平慕位移較小,水壘平剛度較大,判隔震層的隔震列和消能效果并若未充分發(fā)揮;搜當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)遭婦遇設(shè)防烈度地廉震作用及罕遇峰地震作用時(shí)。胡隔震層水平位厭移較大,水平鴿剛度較小,隔菌震層的隔震和賭消能效果將得志到充分發(fā)揮。至因此,按多遇孤地震下剪力對(duì)嘆比確定沸的音“熱水平向減震系景數(shù)河”裙進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)鵝的隔震結(jié)構(gòu),盒其設(shè)防水準(zhǔn)將棒高于按設(shè)防烈勸度進(jìn)行抗震設(shè)堵計(jì)的非隔震結(jié)淡構(gòu)。要注意的悟是,一般隔震商結(jié)構(gòu)并未考慮糞豎向地震作用攪,所以,隔震爐結(jié)構(gòu)的豎向地找震作用計(jì)算、為抗震驗(yàn)算和相輩應(yīng)的構(gòu)造措施菜仍需滿足設(shè)防肢烈度的要求魯。壩叔第二階段設(shè)計(jì)棕是變形驗(yàn)算。融取第三水皆準(zhǔn)勺(遍罕遇地長(zhǎng)震緊)毯的地震動(dòng)參數(shù)撫驗(yàn)算隔震結(jié)構(gòu)揚(yáng)的水平變形。臺(tái)對(duì)上部結(jié)構(gòu),歐只容許出現(xiàn)有柳限的非彈性變旅形,其層間彈館塑性位移角限宜值只相當(dāng)于《寇建筑抗震設(shè)計(jì)核規(guī)范》對(duì)層間題彈塑性位移角悼規(guī)定限值亡的盛1捏/這3忙~溪1誰(shuí)/抄6膝;而對(duì)下部結(jié)洗構(gòu),則要求滿偶足層間彈性位裙移角限值的要瓶求。即下部結(jié)肆構(gòu)在罕遇地震奶下仍處于彈性臥工作階段。這主樣,隔震結(jié)構(gòu)詠的設(shè)防水準(zhǔn)明敲顯高于相應(yīng)的控非隔震結(jié)構(gòu)。鈔對(duì)于隔震房屋那的設(shè)計(jì),為了葡與建筑抗震設(shè)耳計(jì)規(guī)范相協(xié)調(diào)腿,便于廣大設(shè)粱計(jì)人員容易掌只握,我國(guó)的隔治震規(guī)范采用始了亞“剛水平向減震系串?dāng)?shù)慨“互的計(jì)算概念。爽計(jì)算隔震結(jié)構(gòu)尚水平地震作用趟時(shí)采用的低于恒設(shè)防烈度的烈底度指標(biāo),按多叼遇地震作用下囑隔震房屋與非責(zé)隔震房屋層間羅剪力對(duì)比確定椅。鄭“段疊層橡膠隔震雞支座隔震技術(shù)嶼規(guī)痕程碌”放(肉報(bào)批愿稿絡(luò))戴第寶縫條規(guī)定:計(jì)算咳隔震結(jié)構(gòu)水平藥地震作用時(shí),焰水平向減震系購(gòu)數(shù)可按下列原朗則確定:在一模般情況下,水曉平向減震系數(shù)篩應(yīng)通過隔震房亦屋和非隔震房孔屋在多遇地震翁作用下各層最倚大層間剪力的喬比值確定抵。殊脖當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)各即層最大層間剪飽力與非隔震結(jié)覽構(gòu)對(duì)應(yīng)層最大特層間剪力的比掠值中的最大值特不大于歐表麻1甚中數(shù)值時(shí),可軋按碼表臉1膝確定相應(yīng)水平限向減震系數(shù);煌水平向減震系家數(shù)的取值不應(yīng)現(xiàn)低脈于妥0.2再5老。念[4]所3.湖層間隔震技術(shù)荷層間隔震是結(jié)煮構(gòu)隔震與抗震去相結(jié)合的一種支方法,它是在俊原結(jié)構(gòu)上安裝黎由質(zhì)量和隔震蔑支座組成的耗炊能減震裝置,主地震時(shí),耗能衛(wèi)減震機(jī)構(gòu)吸收蜘并消耗地震能損量,從而減小唯原結(jié)構(gòu)的地震訊反應(yīng)。上部隔洋震部分結(jié)構(gòu)對(duì)虹下部抗震部分塊也具栗有器TL輕D鑄作用。它的減啄震效果一般羨在腹1寺0是%迎~銅4蘇0豪%之間,顯然矩它的減震效果碼不及基礎(chǔ)隔震禽結(jié)構(gòu),但它可野利用結(jié)構(gòu)的加耳層或原結(jié)構(gòu)的普隔熱層,做適合當(dāng)?shù)母慕ǎ瑥恼啥_(dá)到減震目迎的。所以這是罷一種簡(jiǎn)單、容泄易實(shí)現(xiàn)的方法打,在增加少量者投資的同時(shí),項(xiàng)大大提高結(jié)構(gòu)狂的抗震能力,干適用于舊房加懇層和抗震加固船結(jié)構(gòu)。層間隔橡震常用的支座做是橡膠支座,姨可提高彈性回恒復(fù)力。橡膠支遭座高度不宜太奏大。在上海,冷已有幾棟郵電啦通訊機(jī)房采用晃這一方法進(jìn)行醫(yī)了加固,另有牙十幾棟住宅在葛應(yīng)用這一技術(shù)耗加層,幾棟高拖層建筑也在采戰(zhàn)用層間隔震方居法控制結(jié)構(gòu)的枯第二據(jù)型反應(yīng)那來(lái)達(dá)到減震的逝目的。某4.殲一種新型隔震鈔結(jié)構(gòu)體息系公—哲—秧基礎(chǔ)隔震板片撿結(jié)構(gòu)體系棋基礎(chǔ)隔震板片控結(jié)構(gòu)體系是一膠種新型隔震結(jié)慢構(gòu)體系,是基低礎(chǔ)隔震裝置和笑板片結(jié)構(gòu)體系造的有機(jī)結(jié)合,命如錘圖奸6道所示。它采用顯基礎(chǔ)隔震裝置建使整個(gè)建筑物串的自振周期顯壤著增大,使得衛(wèi)建筑物在地震良作用下的水平菜振動(dòng)大大擺減小,從而增蘆加建筑物的抗共震能力。由于尺傳遞到上部結(jié)釋構(gòu)的地震荷載叢顯著減慰小青,踐上部結(jié)構(gòu)中可闊以不使用診梁,而僅采用鞭剪力墻、柱和蚊大平板等構(gòu)件宣來(lái)承載閘。宮菠獨(dú)宴撿朱敗蓮耕蝦欣圍圖集6取贊基礎(chǔ)隔震板片此結(jié)構(gòu)體系示意骨圖沾繞基礎(chǔ)隔震板片廈結(jié)構(gòu)體系具有蘇許多傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)百體系所無(wú)以比趙擬的優(yōu)點(diǎn),特害別適用于中高賞層住宅建筑。挑(1編)網(wǎng)抗震性能好。瞧首先,由于基釋礎(chǔ)隔震板片結(jié)探構(gòu)體系采用大奇板片樓蓋代替撲了傳統(tǒng)的梁板錯(cuò)結(jié)構(gòu),整個(gè)結(jié)賀構(gòu)的重量大大賤減輕,對(duì)結(jié)構(gòu)暢抗震十分有利躁。其次,采用雪基礎(chǔ)隔震裝置衣吸收地震能量蟲,隔離地震對(duì)克上部結(jié)構(gòu)的影叼響,可以使上互部結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈卸地震時(shí)只產(chǎn)生娃很小的振動(dòng)。嚷(2擺)懶施工方便快捷嫌。采用基礎(chǔ)隔這震板片結(jié)構(gòu)體首系,下部結(jié)構(gòu)搖可以在現(xiàn)場(chǎng)安英裝,上部結(jié)構(gòu)毯構(gòu)件可以工業(yè)顏化生產(chǎn),運(yùn)到郵現(xiàn)場(chǎng)后拼裝成看整體,可以極浙大縮短工期,耗而且容易控制荷質(zhì)量。蹄圣演帥(3因)俯經(jīng)濟(jì)效果明顯餐。在上部結(jié)構(gòu)挪中不使用梁,胖這樣建筑物的卵空間也會(huì)大大智增加;結(jié)構(gòu)的叢抗震性能好,弄將會(huì)降低地震咱作用下建筑物驗(yàn)的破壞程度,打從而整個(gè)結(jié)構(gòu)劇的維護(hù)費(fèi)用也鳥將極大地減少腹,帶來(lái)良好的議經(jīng)濟(jì)效益。找(4漠)濤使用功能良好約。房間平面不糞受梁柱的限制貞,可以根據(jù)實(shí)乖際使用功能要侍求進(jìn)行靈活布次置。由于天花戴板不受橫梁阻致隔,房間內(nèi)部爸視覺效果良好算。膏三恥、頃消能減震技術(shù)棍1.嘩結(jié)構(gòu)消能減震鼠體系的機(jī)理騰結(jié)構(gòu)消能減震打體系,是把結(jié)鉆構(gòu)物的某些非適承重構(gòu)鳳件客(蠻如支承,剪力僵堵,連接件奔等胃)催設(shè)計(jì)成消能桿魄件,或在結(jié)構(gòu)紹的某部位(層尾間空間,結(jié)點(diǎn)教,聯(lián)接縫等)喜裝設(shè)阻尼器(討目前主要有:舍金屬阻尼器、溜摩擦阻尼器、律彈塑性耗能器與、粘彈性阻尼跡器、記憶合金筒耗能器、粘性賄流體阻尼器和母壓電陶瓷阻尼誘器等)。在鳳膛或小震作用下作,這些消能構(gòu)仰件或消能裝置監(jiān)具有足夠的初閣始剛度,處于誰(shuí)彈性狀態(tài),結(jié)糖構(gòu)物仍具有足婚夠的側(cè)向剛度柏以滿足使用要付求。當(dāng)出現(xiàn)中翼、大地震時(shí),揪消能構(gòu)件或裝脊置率先進(jìn)入消摸能狀態(tài),其消飯耗的能量可占茄輸入結(jié)構(gòu)的地比震能量掉的土9巷0嫁%從而保護(hù)主川體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件久在強(qiáng)烈地震中盤兔遭破壞。根久據(jù)震動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)嚎芍軠p蠻震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)捕抗震結(jié)構(gòu),其跳地震反應(yīng)減輪少舌4慮0低%著~店6主0初%。經(jīng)濟(jì)上,貨采用消能減震伍結(jié)構(gòu)比采用傳遙統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu),質(zhì)可節(jié)約造畫價(jià)納5梢%選~臺(tái)1補(bǔ)0脖%。若用于舊厲有建筑物的耐錫震性能改造加碰固,節(jié)省造懂價(jià)觀1彼0束%咐~詠6柏0嘴%捷。盈消能減震有阻明尼減震和吸能外減震兩種方式趨。配2.糾阻尼減震技術(shù)休法目前常用的耗抗能阻尼器主要讀分遲滯型和粘秀滯型兩大類:飄遲滯型阻尼器煮與速度無(wú)關(guān),擇有摩擦型阻尼餃器、金屬屈服雹型阻尼器以及劑各種類型的鉛直阻尼器等;粘呼滯型阻尼器的反性能易受溫度慘和加載速度的驕影響,有粘彈性性材料阻尼器忽、油阻尼器等伏。針(1)分.棋鉛勾—拉橡膠阻尼器生在各種各樣的秧耗能阻尼器跑中盛,普鉛往—蠶橡膠阻尼器幾屈乎是最理想的垮,特別能夠滿牢足耐久性的要柏求、它具有性嗚能穩(wěn)定、不受粱環(huán)境條是件及(薄溫度、濕度希等違)塘影響、不需維城護(hù)、可在工廠傻大批量生產(chǎn)、吉能保證質(zhì)量等凈優(yōu)點(diǎn)。鉛-橡距膠阻尼器既可感以裝在消能支徒撐上,也可以抹裝在消能剪力咐墻的耗能縫中延,組成各種消奇能構(gòu)件,應(yīng)用質(zhì)十分方便。鉛濃-橡膠阻尼器賞的外形類似于痕鉛芯橡膠隔晨宴墊,但內(nèi)部構(gòu)腫造和材料性能闊指標(biāo)不同,因晶為逐鉛訂—漿橡膠阻尼器的尊設(shè)計(jì)要求與橡鐵膠隔震墊完全看不同,橡膠隔頓震墊要求能夠龍承受很大的豎禿向壓力,提供竭很高的豎向剛運(yùn)度,而在水平營(yíng)方向則要有充燥分的柔度;添鉛模—微橡膠尼器則要頌求提供一定的情水平剛度和盡蠢可能大的阻尼途,但對(duì)其豎向竿強(qiáng)度和剛度沒錄有要求,因?yàn)榻B它所受的豎向好壓力很小。肌文擠獻(xiàn)劉[14使]咽通霉過婦4趕種鉛芯直徑仆的鄰8搖個(gè)試件分別傷在掛6射種控制位移下屢的低周復(fù)水平界荷載試驗(yàn),研奇究鉛-橡膠阻鷹尼器的初始剛止度、屈服剛度惑以及等效阻尼璃比的影響因素向和變化規(guī)律。最試驗(yàn)結(jié)果表明漏,鉛-橡膠阻晴尼器有較大的竟阻尼值和初始殿水平剛度,即另使在幾毫米的旦水平位移下也憲有較高的阻尼港參數(shù),是一種守理想的耗能阻佩尼器;鉛-橡蒜膠阻尼器的各炸種參數(shù)除了與乳鉛芯直徑有關(guān)婦之外,也隨剪那切變騾形鈔(白即水平控制位躲移違)餓而變化。為了值保證橡膠的恢瑞復(fù)力,鉛芯直活徑與橡膠外徑拳應(yīng)滿足一定的販比例。而且得往出鉛-橡膠阻印尼器有以下規(guī)韻律:努=1\*GB3辯①反.割鉛芯直徑越大繼,阻尼器的初認(rèn)始剛度越大;踐并且初始剛度粒在控制位移為庫(kù)土層5mm姻時(shí)最大書,源±勵(lì)10mm翠時(shí)次嫁之,惱在船±瑞20mm槽之后趨于穩(wěn)定榮;攀=2\*GB3斬②緒.錄鉛芯直徑越大禿,阻尼器的屈震服剛度越大;鼠并且屈服剛度狹隨控制位移而信變化,在控制統(tǒng)位移林為址±話5mm漢的最大涼,鍵±蠶10mm亦時(shí)次之,雅在裹±夸40mm誦之后趨于穩(wěn)定遵;暫=3\*GB3為③俘.泰鉛芯直徑越大專,阻尼比越大閣;但鉛芯直近徑縫d柄=施80mm潔與俘d新=礎(chǔ)100mm嚼兩種阻尼器的線阻尼比相差不冰大,拔在控制位移婚<丸±勻20mm怎時(shí),前者甚至酸大于后者。各高種鉛芯直徑阻憲尼器的阻尼比雁在控制位移較飾小時(shí)都已經(jīng)有乓較大的數(shù)值;永在控制位移敬>藝±嘴40mm扁后,均隨控制辦位移的增大而馬減小。磁(2)盾.有油阻尼器桂艦油阻尼器是由霧一固定缸、帶渣孔活塞及活塞竊桿組成,當(dāng)外抖力作用于活塞譯桿端部銷軸,哨活塞桿推動(dòng)活打塞移動(dòng),硅油憲通過活塞上的洪小蹲孔負(fù)(胞阻尼卵孔擊)紗從活塞的一側(cè)匠流向另一側(cè),逮消耗了能量。成當(dāng)發(fā)生地震時(shí)蠅,建筑物結(jié)構(gòu)春發(fā)生振動(dòng)力作滾用于消能器的凡活塞桿軸向,艙使活塞左右交腥替移動(dòng),不斷羞消耗地震所產(chǎn)康生的能量,使閑建筑物振動(dòng)絕隱對(duì)位移量減小斯,并控制在允度許的范圍內(nèi),燈保護(hù)了建筑物示,達(dá)到抗震目自的。根據(jù)其阻造尼系數(shù)不同可盛分為不同規(guī)格拜和型號(hào),北京盆站抗震加固消飽能支撐工程所掛用阻尼鋁為美走國(guó)肚Taylo藍(lán)r臥公司生產(chǎn),阻怠尼力訪為濾136資T堵,如豪圖蛛8傳所示。此鋼結(jié)抱構(gòu)形式為型配鋼婆(求槽鋼栽和頂H欠型透)盜框架加厚壁無(wú)堡縫鋼管斜支撐析的三角形穩(wěn)定育結(jié)構(gòu),阻尼器睛通過耳板及底眉座安裝于斜支知撐和框架之間淚,框架外四焊慕有螺紋鋼錨筋漁,同原結(jié)構(gòu)梁連及柱的化學(xué)植旗筋連為一誓體,更增加了磚結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性狡,這樣在發(fā)生閉地震時(shí),梁和匠柱由于震動(dòng)產(chǎn)恭生的位移正是播通過與框架之寨間的后澆梁和何柱傳遞給阻尼覽器,使阻尼器冬產(chǎn)生乎拉負(fù)(服或章壓組)捏力,產(chǎn)生阻尼美,使梁和柱的挑震動(dòng)減緩、位獵移減小,使建政筑物受到最小陳程度的破壞,滔從而產(chǎn)生抗震領(lǐng)的目的茫。鷹[18]離劃姜松衰圖決7供:油阻尼器構(gòu)疾成的消能支撐尾結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖究渡蝴苦腐阿圖我8嫁:北京站抗震劑加固消能支撐旨工程支撐安裝藝北面立面圖掩(3)菠.村粘彈性阻尼螺器軍(VED)騰燙門蜻粘彈性阻尼器慕是由粘彈性材隸料與約束鋼板煌交替疊合粘結(jié)霉而成的,是一浪種主要與速度攏相關(guān)的減振裝厚置,它是通過欠粘彈性材料的斑滯回變形來(lái)減魄小結(jié)構(gòu)的振動(dòng)燥反應(yīng)的。粘彈碧性阻尼器的至力壯—割位移滯回曲線項(xiàng)為橢圓形,消供能能力比與位磚移相關(guān)的消能煩減振裝置強(qiáng)得惑多,既能用于權(quán)抗震也能用于豐抗風(fēng),并且只炊要有微小的振燕動(dòng),就能減振毅。常采用的粘介彈性消能支撐低型式施有張2意種懶:域①湯單向?qū)切睋萎叄幺檲D湖9省所示,按尺寸符不同,咽有掌8海種編號(hào)蕉從漿A管1泛,楊A(yù)涉2肌,桃A嚷3綱,桿B,C1,C格2媽,勸C齡3針,垂C冤4奪;永②對(duì)小八角撐,如魔下廢圖鼓1凍0塵所示,只有一敞種編頃號(hào)屆D玻。撒圖巴9A崗,協(xié)B斗,萄C療型消能支撐及露粘彈性阻尼棒器鷹(屯單位奇:刃mm)吐碌御秘閣圖拔10谷D鉗型消能支撐及墻粘彈性阻尼書器梯(宗單位員:福mm)第試驗(yàn)表明社,漢2壇種粘彈性阻尼尼器都有穩(wěn)定的頃良好的動(dòng)力性奉能,最大剪切灑變形幅值可糾達(dá)重29次8燭%。粘彈性材泡料的老化年限襪在宮80a設(shè)以上,由于粘恥彈性材料在阻刃尼器中被鋼板膝包裹,故實(shí)際敢的老化年限還晌要大些,可以謠滿足設(shè)計(jì)使用忍年限河50a博的要求。試驗(yàn)翅表明,當(dāng)環(huán)境律溫度斤在慎1擋0證~議2暖5周度范圍內(nèi),激渾勵(lì)頻率鼓為必0.杏7嗓~刮1.5H映z述時(shí),可取表觀嫩的貯存剪切模焰量果G事’臟為燈4.蠅2三~躺6.2炕N喪/殖m烈m帳,損耗因子嶼為找0.拴8糟~第1.0硬5輸。粘彈性材料丑與鋼板間的受攔剪粘結(jié)強(qiáng)度派為燥1.52手N緣/砍mm設(shè)2宣,考慮安全因錄素取陸為語(yǔ)0.8設(shè)N樂/枯mm倡2擾,恥故墳A焰1裁、信A俱2部、槐A妹3腫、攏B改、攪C尿1弱、刃C澆2午、汽C蹄3院、麥C淺4謀、擱D厚型消能支撐的夫拉力或壓力設(shè)激計(jì)值分別浙為馬72疲0殃和餃40k赤N沒。消能支撐允服許的軸向變形鋤主要取決于粘鄭彈性阻尼器的印剪切變形幅值秤,考慮到安全膽,只突取曠5我0折%,熟故寸A拴1灶、迅A拒2庸、蜻A百3駕、碎B缺、脊C危1柴、蘇C帆2爐、弱C涼3派、余C葬4渠、踩D找型消能支撐允混許的受拉或受裁壓變形值分別進(jìn)為寫1激0右和亡5mm魚。尺文碧獻(xiàn)廊[16富]底根據(jù)粘彈性阻芒尼材料的應(yīng)凡力張—柔應(yīng)變關(guān)系,推思導(dǎo)了粘彈性阻傳尼器和人字型館支撐的組合層供間單元?jiǎng)偠染財(cái)r陣及單元控制蛛力向量;并基鮮于框架結(jié)構(gòu)的塊空間特性,建澡立了設(shè)置斜睬撐驢Ve榴d潤(rùn)框架結(jié)構(gòu)在考蒙慮空間協(xié)同分淺析的基礎(chǔ)上地偷震反應(yīng)時(shí)程分率析的控制方法外;最后,應(yīng)用姜該方法,對(duì)設(shè)鞋置捉Ve什d掩斜支撐后鋼筋罪混凝土框架結(jié)犯構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)親地震反應(yīng)時(shí)程永分析,并根據(jù)蘇計(jì)算結(jié)果對(duì)其榜減震效果進(jìn)行纖了分析討論。杠(4).北物粘彈鞠性宰—甩摩擦阻尼器刮粘彈靠性尿—免摩擦阻尼器裝籠置是根據(jù)粘彈繭性阻尼器和摩公擦阻尼器各自柄的耗能特點(diǎn)設(shè)桃計(jì)出的一種新雙型耗能阻尼器鍋裝置,該復(fù)合要阻尼器在小震餅作用下。由粘稈彈性材料對(duì)結(jié)槐構(gòu)耗能減震,曬在大終震因作用下。當(dāng)粘旨彈性材料應(yīng)變忘達(dá)到某一定值犬時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)奴摩擦耗能裝置虧,既充分發(fā)揮蒼了摩擦阻尼器址的減震作用,達(dá)又避免了粘彈蓮性材料的破壞忍,使結(jié)構(gòu)擁有尊自適應(yīng)的控制爽能力。文吃獻(xiàn)秧[17]像濤根據(jù)新型粘彈艇性-摩擦阻尼監(jiān)器的耗能特點(diǎn)飄和底部框架礎(chǔ)屑體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特罩性,提出通過棗對(duì)底部框架砌薄體結(jié)構(gòu)設(shè)置粘蝕彈性-摩擦阻兼尼器,達(dá)到對(duì)尸底部框架砌體絕結(jié)構(gòu)抗震加固美的目因的腳,盡并推導(dǎo)了粘彈縱性改—菊摩擦阻尼器和志人字型支撐的強(qiáng)組合層間單元戴剛度矩陣和控守制力向量,建盈立了設(shè)置粘彈吧性凳—轎摩擦阻尼器框掌架結(jié)構(gòu)地震反習(xí)應(yīng)時(shí)程分析的燕控制方法。夕3.吊吸能減震技術(shù)愈之咽一啊------扁--TM乘D蝴和莖TLD薯風(fēng)吸能減震有兩倉(cāng)種方式:眨(帆1俊)、通過附加護(hù)的質(zhì)量,彈簧蹄體系起到消耗幼地震作用的功普能或設(shè)置的專啊門的容器灌注統(tǒng)液體,通過晃拉動(dòng),起到耗能梅作用,主要有漸調(diào)頻質(zhì)量阻尼幣器膜(凳TM隸D朽)和調(diào)頻液體何阻尼器側(cè)(皮TL另D鍋)姐。奪(繭2盜)、結(jié)合其他腎構(gòu)件兼起耗能殲作用,如設(shè)置減消能支撐、減兆震墻、制振墻勒、容損構(gòu)件等骨,使結(jié)構(gòu)再出洽現(xiàn)變形時(shí)大量門消耗地震能量茅,起到防震作縱用。酷(1)塊.增調(diào)頻液體阻尼互器戴(閑TLD)固艘近年來(lái),一種網(wǎng)稱為調(diào)頻液體陜阻尼相器豈(Tuned各Liqui貓dDamp匙e降r肅,削TLD崗)泰的被動(dòng)控制裝著置、由于具有厘簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、甜容易安裝、容躬易調(diào)整水的晃搞動(dòng)頻率,維護(hù)絹少等特點(diǎn),越顫來(lái)越受到注意劉。所作謂業(yè)TL正D椅就是利用結(jié)構(gòu)蔽上固定容器中買液體的慣性和奔粘性耗能來(lái)減夕小結(jié)構(gòu)振動(dòng)。或通吐常婚,TL晶D順可與建筑頂部就的儲(chǔ)水裝置結(jié)街合使用。這種澡阻尼器具有很摧多優(yōu)點(diǎn):經(jīng)濟(jì)持,基本上不增粥加或只增加很溜少的土建費(fèi)用爐就可以達(dá)到減刊震的目的;簡(jiǎn)牛單易行,可方茅便地將盛水容況器放置在建筑餓物上;適合于蘆短期和長(zhǎng)期使維用;較少的維求護(hù)費(fèi)用;多用泥途,利用水箱朽可同時(shí)作為供賄水裝置和阻尼凱器。當(dāng)建筑結(jié)輝構(gòu)在風(fēng)荷載或輩地震荷載作用薄下發(fā)生振動(dòng)時(shí)河將帶動(dòng)水罐一牧起運(yùn)動(dòng),而水辱罐的運(yùn)動(dòng)將使叉罐中的水產(chǎn)生臟晃動(dòng)、并引起寫表面的波浪,看這種水和波浪柿對(duì)罐壁的動(dòng)壓鋪力差就構(gòu)成了剃對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的收減震力。迎198叔0峽年所,終Mod攤i袍等首次提出利奇用液體阻尼器夸來(lái)抑制地面結(jié)發(fā)構(gòu)物的風(fēng)致失陜穩(wěn)恐。索198躲4袖年旱,熱Baue夜r積提出一種新的岔抑制結(jié)構(gòu)物振閘動(dòng)反應(yīng)的阻尼施器,即利用貯省有兩層互不相樸容的不同密度咳液體的矩形容傳器作為阻尼器盡安裝在結(jié)構(gòu)上專,依靠?jī)蓪右貉朋w交界面的運(yùn)渣動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)側(cè)壓宏力來(lái)提供減振住力。從工作原叼理上況,這兩廚種液體阻尼器生都是調(diào)諧液體趴阻尼器紡。葡198商7圈年或,雖Sat雨o勝提出貝用爹TL爺D蝴控制建筑結(jié)構(gòu)嚼的振動(dòng)。同年黑,慕TL乒D作裝置首次應(yīng)用驕于地面結(jié)構(gòu)五物帖—裝—遇日本休的兆Nagasa撈k與i猾機(jī)場(chǎng)指揮塔的界風(fēng)振控制。此躬后威,歡TL隨D強(qiáng)對(duì)地面結(jié)構(gòu)物宰動(dòng)力反應(yīng)控制反的研究引起了矩土木工程界學(xué)除者和工程設(shè)計(jì)鄙人員的廣泛關(guān)糞注,目前在這降一領(lǐng)域已取得愁了一定的研究識(shí)成果,并開始穩(wěn)付諸工程實(shí)踐站、其有效性也攔得到了證實(shí)。綢調(diào)諧液體阻尼尤器主要分兩類透。第一類是矩納形、圓柱形或慕圓環(huán)形的水箱盒,第二類是一沒種客U腐型形狀的管狀?yuàn)A水箱,一般所暢說(shuō)谷的沈TL株D兆是指第一類,障而把第二類稱卻之為調(diào)諧液體鑄校狀阻尼稼器谷(tuned段liqui售dClo支umnsd衫ampe志r本。簡(jiǎn)戴稱登TLCD振)補(bǔ)。喪典通過有關(guān)結(jié)構(gòu)擠實(shí)例的計(jì)算研救究,我們可以冰看到,經(jīng)過適惰當(dāng)設(shè)計(jì)的調(diào)頻脈液體質(zhì)量阻尼婦器婦(TLD稀)術(shù)可以有效地減戲小結(jié)構(gòu)的風(fēng)振刺和地震反應(yīng)。鳥而且,從功率節(jié)譜曲線可知目,循TL午D疊對(duì)于結(jié)構(gòu)的能光量耗散,主要亡集中在結(jié)構(gòu)的綿基頻附近,可嘴見門,電TL碑D嚷對(duì)結(jié)構(gòu)的第一星振型起主要的來(lái)控制作用。冷猶調(diào)頻液體質(zhì)量拖阻尼歐器清(TLD任)禿作為一種被動(dòng)飼控制裝置,由灶于其眾多優(yōu)匙點(diǎn)業(yè),家已成為震動(dòng)控記制中的一個(gè)熱窗點(diǎn)。雖然液體南質(zhì)量阻尼器研羨究及應(yīng)用時(shí)間扣不長(zhǎng),但已取雜得了重要的研惡究成果,其有杠效性已在實(shí)際穩(wěn)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中皺得到證實(shí)。不桂過,調(diào)頻液體綢質(zhì)量阻尼器的充研究與應(yīng)用尚斧且處于起步階鳥段,還有許多擔(dān)問題有待研究東。如建立更一爹般的既包括深龍水也包括淺水絲振蕩謙的躍TL筐D罰計(jì)算模飲型愿(損因水箱有時(shí)具遭有多用位途仁)懷;進(jìn)一步研刷究笑TL撈D膚多自由度體系勒在地震作用下任的特性,包括毅理論和試驗(yàn)研長(zhǎng)究;實(shí)際結(jié)構(gòu)滅中舉用怕TL劉D白來(lái)減小地震反隨應(yīng),目前尚屬致空白,應(yīng)加大近試點(diǎn)力度;開責(zé)展更加有效的業(yè)調(diào)頻液體阻尼瘡器的半主動(dòng)控駐制裝置等課題損的研究。由于場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)萍和輕質(zhì)高強(qiáng)材芬料的發(fā)展,今復(fù)后將要興建的爛高、柔土木工筆程結(jié)構(gòu),其高噴度將會(huì)越來(lái)越任高。因此,調(diào)郵頻液體阻尼器寺一定會(huì)在土木羞工程結(jié)構(gòu)的減汁震中發(fā)揮越來(lái)悉越大的作用。腹(2)怕.干調(diào)諧質(zhì)量阻尼肅器起(是TMD)形TM可D臟系統(tǒng)就是在主徑體結(jié)構(gòu)上附設(shè)脹一個(gè)或多個(gè)小暗型的振動(dòng)系統(tǒng)納,它們都有自呈己的質(zhì)量、自暗身的支承體系誦,即自復(fù)位彈臥簧與阻尼器,然將起自振頻率聲設(shè)計(jì)成與主體畝結(jié)構(gòu)的主要自翁振頻率接近或想一致時(shí),附加把體系的振動(dòng)反條應(yīng)將會(huì)非常強(qiáng)它烈,并且會(huì)對(duì)吧主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積一個(gè)抵消外力漏作用的反向力略,起到減輕主創(chuàng)體結(jié)構(gòu)振動(dòng)的件作用。這時(shí)候賓,榮TM腎D縱就相當(dāng)于一趙個(gè)滋“唐吸振漏器幻”推,將主體結(jié)構(gòu)賣的振動(dòng)吸收到侍附加結(jié)構(gòu)上,仆以附加結(jié)構(gòu)的并較大幅度的振緊動(dòng)為代價(jià),來(lái)薄消減結(jié)構(gòu)的振巨動(dòng)反應(yīng)。挖在跑TM卷D析的設(shè)計(jì)上一般屯要圣求燙“遍吸振搏器脹”寸具有很強(qiáng)的變唇形能力且不發(fā)褲生破壞。鍋TM折D資的質(zhì)量塊可以紹使用已有的水暗箱、砼塊、裝右鉛的鋼箱、環(huán)踏繞在結(jié)構(gòu)外部丸的裝鉛鋼箱、摩環(huán)形水箱等,翠其質(zhì)量一般取繪結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總質(zhì)沒量皺的臨1/2還0栗到下1/20詢0針,一般質(zhì)量塊蛋質(zhì)量越大,減測(cè)震效果越好。玉設(shè)計(jì)原則雹是顛TMD柱繼的自振頻率設(shè)雙計(jì)成與主體結(jié)醬構(gòu)的主要自振膊頻率接近或一這致,這樣就可建以確抓定跑TM收D南的阻尼系數(shù)和圍彈性剛度系數(shù)觀。彈簧系統(tǒng)可道以用普通的螺安旋彈簧或者用耍氣動(dòng)彈簧,彈霞簧一般要沿縱雅橫兩個(gè)方向安忽裝或者四周都齊安裝。阻尼系土統(tǒng)一般用油壓興阻尼器,它通惕過調(diào)節(jié)活塞面寺積、油的粘滯校度來(lái)控制阻尼董,要求阻尼系故統(tǒng)能夠市振動(dòng)萌反應(yīng)減小,而廟且使質(zhì)量塊的句運(yùn)動(dòng)控制在一田定運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)伯,當(dāng)然應(yīng)該與磚彈簧系統(tǒng)配對(duì)謝設(shè)置。另外還身需要質(zhì)量塊的示支撐系統(tǒng),即恒要合適選用懸蜜吊的掛鉤或者帽盡量小的摩擦?xí)诚禂?shù),保證質(zhì)寺量塊的運(yùn)動(dòng)的耕靈敏度;例如胃,支承式支撐爸系統(tǒng)可以用支翅承質(zhì)量塊的數(shù)腔個(gè)在鋼板上滑釣動(dòng)的液壓千斤柏頂構(gòu)成,用質(zhì)記量塊與支承鋼煙板間的增設(shè)油鼓膜層來(lái)減小摩笑阻力勢(shì)。蘋TM答D盤的減震效果一添般只能使結(jié)構(gòu)鴨振動(dòng)響應(yīng)下溫降館20脊%室到葵25島%莫,對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)斤進(jìn)行優(yōu)化后能去下栽降溝1/尿3皮到慨1/法2笨。狹TM集D嘉的適用范圍廣適,對(duì)于高層或售其他低頻長(zhǎng)周視期的也都能適胖用,可以單獨(dú)仙使用,也可以桿與基礎(chǔ)隔震等壯措施聯(lián)合使用佳。宰TM陳D洪可以用來(lái)減小沸房屋在地震作孩用下的豎向震凱動(dòng),而隔震體酒系則不能隔離落豎向振動(dòng)。編(3)負(fù).岔粘彈性條板式亦減震裝靈置毀給泥神粘彈性條板式粘減震裝置在大曾地震時(shí),可以回大幅度地吸收東反應(yīng)加速度,柿減小建筑物的烤晃動(dòng)強(qiáng)度,以每保持震后建筑涉物內(nèi)部的使用蘋功能。這種減藝震裝置被設(shè)置鋪在建筑物的外糠圍和內(nèi)部梁柱漂構(gòu)成的框架歌內(nèi)青(螞如涌圖獅1班1瞧所巾示秘)蠻,并按八字形煮分開組裝。這技種裝置在地震蒼與風(fēng)荷作用下兵,加在建筑物撥上的振動(dòng)能量駁,即被粘彈性牙體集中吸收,猛因而能降低建丙筑物強(qiáng)烈擺動(dòng)巴的危害菠。雅圖音11殖拐粘彈性條板式舒減震裝置與應(yīng)扶用廳鐵半想夠禍圖病12逢炮粘彈性減震裝綁置結(jié)構(gòu)示意圖跨壤倍圖奪1喜2乘示粘彈性減震術(shù)裝置是日本鴻悔地司開發(fā)的一輔種粘彈性條板野式減震裝置,坐由節(jié)5屠塊鋼板疊合構(gòu)腐成,在鋼板間幕的遠(yuǎn)隙內(nèi),填入橡華膠條粘彈性體驗(yàn)。條板式粘彈嫂性減震裝置由芝鋼板與粘彈性醋體相間疊合而大成。粘彈性體換按功能與使用歪要嬌求可分為高衰懇減性橡膠系與坡橡膠瀝青系兩珍種,前者用于趙溫度變化大的附建筑物外圍,襯后者則用于受虛溫度變化影響亞小銹的建筑物內(nèi)部融。鳴伯根據(jù)試驗(yàn)研究惡,其主要優(yōu)點(diǎn)鳥是:與同類產(chǎn)悶品相比可降低衰成赤本廟1溝/頑2騾~誘1搜/充3凳;具有很高的飼減震性能,大惰地震時(shí),可使現(xiàn)建筑韌的振動(dòng)圍強(qiáng)度降慚低則5秤0哈%,能防止室脖內(nèi)家具雜物等鎮(zhèn)移動(dòng)和傾倒,當(dāng)對(duì)中小型地震頑和風(fēng)荷載更能蹄適應(yīng);安裝方普法簡(jiǎn)易,可在鼓結(jié)構(gòu)施工、安良裝框架時(shí)同時(shí)臥進(jìn)行,作業(yè)效暫率高。處4.圈吸能減震技術(shù)束之屑二扔——專消能支撐孝(1鄭)嗚塑性消能支撐飛(即鋼材受彎民屈服型消能支暗撐,即耗能框即支撐)逗利用小鋼護(hù)框嚇(蓬圓的或方獻(xiàn)的膏)蛋的塑性彎曲變駝形來(lái)消能,如素圖脫1廢3助所示。前蘇聯(lián)水學(xué)者做過這方悲面的研究,我襯國(guó)學(xué)者也作過價(jià)這種消能支撐渴的試驗(yàn)研究工夕作。這種消能軍支撐的耗能性營(yíng)能好,但更換年或維修較為不鋤便。休交圖糾13碑測(cè)耗能框支撐簡(jiǎn)鞠圖愉駕屯杏圖謝14該返摩擦阻尼消能猶支拾撐養(yǎng)吳咱圖轉(zhuǎn)15突訴摩擦剪切鉸消宿能支節(jié)撐甘令著圖峰16久業(yè)鉛-橡膠阻尼只消能支撐輪扒(2用)淚摩擦阻尼消能決支筍撐世搶躁由摩擦阻尼器禿構(gòu)成的消能支狗撐振萄最簡(jiǎn)單的摩擦愁阻尼器是由三通塊鋼板組成。甚中間一塊沿支峰撐軸線方向開壁有條形滑移槽咬,上、下兩塊滲鋼板鉆有普通貿(mào)螺栓孔,采用重高強(qiáng)螺栓將三腎塊鋼板連成一肌整體,這就是礙消能節(jié)點(diǎn)。這伴一部分再與支靜撐其它部分相負(fù)連。文身獻(xiàn)些[26沙]殿作者設(shè)計(jì)討論頓了一種摩擦型騰滑動(dòng)消能支撐醉,在試驗(yàn)基礎(chǔ)嚴(yán)上,對(duì)其工作馳機(jī)理進(jìn)行了初倦步探討,分析危了其修復(fù)力特?zé)约捌溆绊懸蚬此亍T囼?yàn)表明味,這種摩擦消彼能支撐與普通領(lǐng)支撐相比,能殊夠耗散較多的配能量,而且支鉤撐中應(yīng)力始終極保持在可控制講的彈性范圍內(nèi)央。在增加結(jié)構(gòu)徑延性和消耗能塘量等抗震特性播方面,這種消灶能支撐是很有假效的。敢加拿大寫的五Pal如l扔研究姻的蛋Pal已l安阻尼器消能支后撐(又稱交叉妙板式摩擦阻尼謠器構(gòu)成的支撐簡(jiǎn)),支撐中間版有一個(gè)小方框隸,方框四角為盒鉸結(jié),框內(nèi)四報(bào)條斜桿交于中拉點(diǎn)(即將兩個(gè)也摩擦阻尼器交艇叉設(shè)置在一個(gè)歷矩形小框中)趕,在中點(diǎn)處用仆高強(qiáng)螺栓夾緊黃,如道圖劑1慨4遙所示。它不僅廚能保證摩擦阻乞尼器的變形要潛求,還可以保也持房屋向左向樓右振動(dòng)時(shí)的對(duì)倚稱性,同時(shí)可潔避免支撐桿受遺壓屈曲。怖(赴3引)排摩擦剪切鉸消犯能支餅撐忘且(我199蜜1偉年研制成功鬧)康鄉(xiāng)如陳宗明等的麻研究成果(文休獻(xiàn)的[20疏]殃),見上絨圖悟1脆5熱。揪(4儲(chǔ))幅油阻尼器消能鏟支撐腦把油阻尼器裝抬在斜撐上,利判用油的粘滯阻厭尼來(lái)消能。葡(5悉)郵鉛價(jià)—確橡膠阻尼消能墓支撐,邁如瓶圖薯1貧6禁所示詳。評(píng)(答文精獻(xiàn)諸[14])舍(6士)黨復(fù)合型摩擦消猛能支撐產(chǎn)(廊199勉5煤年研制而成機(jī))城[19]煌懲因上述各型摩股擦消能支撐兼寸有滑動(dòng)摩擦和若轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦,故什稱之為復(fù)合型業(yè)摩擦消能支撐牽。這種摩擦消幕能支撐能最大趣眼度地提高摩層擦消能的效率醫(yī)。同時(shí),由于她利用了小方框便機(jī)構(gòu),使得當(dāng)名一個(gè)方向受到遇擠壓時(shí),另一進(jìn)個(gè)方向就被迫棄伸展,這樣受曬壓斜扦屈曲后盆在支撐反向受京力時(shí)能馬上進(jìn)烏入受拉狀態(tài),揭得以伸直,大蘇大減小了空檔歲的出現(xiàn)。強(qiáng)震紗發(fā)生時(shí),復(fù)合玻型摩擦消能支邪撐主要經(jīng)歷三拾個(gè)工作狀態(tài):=1\*GB3饑①顆.伏彈性狀交態(tài)扮塌司當(dāng)水平荷載較刃小時(shí),斜拉桿翁和斜壓桿均處臂于彈性狀態(tài),析機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)活動(dòng),方框保持圍方形,如誠(chéng)圖長(zhǎng)1災(zāi)7攻所示約。哪=2\*GB3兆②糠.采斜壓桿屈曲狀忌態(tài)摧丟橫為了有效利用謠桿件的承載力同,四根斜桿均辨按拉桿設(shè)計(jì)。底隨著水平荷載勸的增大,斜壓辨桿進(jìn)入屈曲狀聞態(tài),但斜拉桿心仍處于彈性狀靈態(tài)。如秋圖糖1勵(lì)8枝所示。=3\*GB3謝③明.死消能狀關(guān)態(tài)持跡兩隨著水平荷載釀的繼續(xù)增大,圈斜拉桿的應(yīng)力很不斷增大,在家斜拉桿屈服前峽,消能節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)沃動(dòng),開始消能田;同時(shí),方框朵內(nèi)沿斜拉方向禁產(chǎn)生滑動(dòng),使蒙方形的機(jī)構(gòu)變積成菱形,惜促使斜壓桿也僚產(chǎn)生滑動(dòng),并弱由彎曲狀態(tài)逐男漸伸直。如礙圖躺1鮮9彼所示。甘棕耍礎(chǔ)沾圖復(fù)1耍7盈復(fù)合型摩擦消示能支撐彈性狀鋒態(tài)濟(jì)戲知圖揉18再爹斜壓桿屈曲狀噸態(tài)邊飲泄得圖宿19爺喊消能狀榜態(tài)凳踩階谷文慮獻(xiàn)漸[19毒]碧詳細(xì)介紹了復(fù)盜合型摩擦消能己支撐的研制(醉介紹了七種支貧撐構(gòu)造型罷式守,距型喂、戚I厲型式、桿I碎a樓型、=2\*ROMAN項(xiàng)II羨型、=2\*ROMAN篩II援a(chǎn)常型、=3\*ROMAN埋III害型、=3\*ROMAN枯III蹈a禁型)和試驗(yàn)情長(zhǎng)況,并且討論偏了該種支撐的擇動(dòng)力分析方法黑。文廚獻(xiàn)忽[21升]蘿介紹了裝有復(fù)爽合型摩擦消能醉支撐的鋼框架堆模型的地震模止擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)土。文豈獻(xiàn)令[22]冊(cè)臨提出了=2\*ROMAN甚II茄型的另一種改臨進(jìn)型,稱之為=2\*ROMAN法II仰b墳型,通過全面蕉分析和計(jì)算陵了鞠I悅。型和=2\*ROMAN準(zhǔn)II紹b夸型兩種摩擦消獻(xiàn)能支撐裝置在襯各種變形狀態(tài)勿下的單元?jiǎng)偠认咕仃嚕⑶椅难笾薪⒌乃秃?2\*ROMAN汽II色b聽型兩種摩擦耗牙能機(jī)構(gòu)的力學(xué)宮模型和滯回模養(yǎng)型,可進(jìn)一步變用來(lái)進(jìn)行消能另減震結(jié)構(gòu)體系等的地震時(shí)程分出析。文策獻(xiàn)是[23][2油4]奪躍運(yùn)用非線性規(guī)疤劃中的復(fù)形法盟,對(duì)消能支撐岡結(jié)構(gòu)中消能支傅撐進(jìn)行了優(yōu)化換,編制了適用誕性較好的計(jì)算筆機(jī)程序,并以辯一貝個(gè)隸6獲層鋼筋混凝土址框架作為算例仔,給出了在不手同層間位角限重值下的優(yōu)化結(jié)吐果。文傲獻(xiàn)躬[25侵]極討論了=2\*ROMAN壯II懂b巡型摩擦消能支很撐的彈塑性本抗構(gòu)關(guān)系的簡(jiǎn)化望模型,對(duì)層間效剪切型的框架耕結(jié)構(gòu)作基酒于馬Newmar葉k攻-煩法的芹彈塑性動(dòng)力時(shí)源程分析境,設(shè)計(jì)了那非線性動(dòng)力時(shí)插程分析休程婦序疫FEDBA虎P扮,在此基礎(chǔ)上辰,對(duì)六層鋼框父架結(jié)構(gòu)模型輸漁入四個(gè)不同地西震動(dòng)欲,僑FEDBA綢P渣分析的結(jié)果表除明:摩擦消能徐支撐鋼框棍架端(FEDBF衫)棕比抗彎鋼框勞架校(MRF癢)俱的地震作用明存顯降低,尤其茂在強(qiáng)震作用下針效果更加顯著害,最大位移反途應(yīng)減少鎮(zhèn)約志4綢0輸%縫~烘6各0揚(yáng)%,頂層加速衛(wèi)度放大系數(shù)減司小腫約鞭4廊0鎖%削~兵5副5懶%。根刪據(jù)粘“裕高鋼規(guī)錢程帶”賓,鋼結(jié)構(gòu)層間棒彈性和彈塑性市位移角限值分誠(chéng)別英為攔p洲=研1/25罷0芳和蔥p晝=哭1/7避0丙。經(jīng)驗(yàn)算,該漸鋼框架不設(shè)置穴摩擦消能支撐宏時(shí)牽(魚即貧MRF且)素滿足層間彈性茂位移要求,但士不滿足層間彈未塑性位移要求慧;而設(shè)置摩擦剝消能支撐敞時(shí)鵲(像即沫FEDBF胖)然則不但滿足層淘間彈性位移要譜求,同時(shí)亦滿澇足層間彈塑性窯位移要求。矛復(fù)合型摩擦消邪能支撐具有如句下優(yōu)點(diǎn):=1\*GB3瞧①營(yíng)初始剛度大;=2\*GB3糊②埋當(dāng)水平力反向皆時(shí)支撐空檔小叨,支撐的滯回懲曲線飽滿,耗較能能力大;=3\*GB3各③杰多次荷載循環(huán)抵后,滯回曲線夜無(wú)退化現(xiàn)象;=4\*GB3煌④雅構(gòu)造簡(jiǎn)單,容蛾易加工,造價(jià)咬便宜,易于在扁實(shí)際工程中應(yīng)鞏用;=5\*GB3俗⑤倍耐久性好,不雹需維護(hù)。驚(偏7薯)璃.潤(rùn)偏交耗能支撐財(cái)爭(zhēng)偏心支撐鋼框犧架是一種相當(dāng)蘭有效的抗震結(jié)喪構(gòu)體系。偏心郊支撐框求架告(EBF百)昂充分利用了支公撐與柱、或支顛撐與支撐之間讀的梁段形成耗占能梁段,是一慢種非常剛勁的離結(jié)構(gòu)體系,具擦有極好的耗能維能力以抵抗大跌的地震影響,視還可保護(hù)支撐薪斜桿免遭過早扁屈曲,相應(yīng)地廈延長(zhǎng)和有效地向保持結(jié)構(gòu)抗震膜能力的持續(xù)時(shí)銷間,且可有效既地節(jié)約鋼協(xié)材鉛(滋比中心支撐框態(tài)架輕汽約默2鄙0質(zhì)%,比純彎框嚼架輕約呼3售0恐%云)冠。因此可以說(shuō)掌,具有耗能梁因段的偏心支撐玻框架兼顧了抗綢彎框架和中心長(zhǎng)支撐框架的優(yōu)傳點(diǎn)。它通過連怨桿席(戰(zhàn)如受圖嘩2摟0拒所撿示膠)雜的屈服和塑性燕變形發(fā)展消耗臘地震能量。連榜桿正常工作時(shí)肅,偏心支撐和葡框架錠的受力分應(yīng)小于其承載辛力,因此偏心最支撐鋼框架的稍設(shè)計(jì)原則為:凡在使連桿達(dá)到舒其設(shè)計(jì)承載力辱的外荷載下,逝支撐和柱的受訓(xùn)力應(yīng)是達(dá)到其制設(shè)計(jì)承載力的助多少分之一;起或支撐和柱的腦設(shè)計(jì)承受外載祖能力應(yīng)為連桿多設(shè)計(jì)承受外裁鎮(zhèn)能力的多少倍頁(yè)。榴從內(nèi)力分布趟圖嬌2驢1毛中可知,耗能化梁段在水平力汽作用下將承受鼠高的均布剪力筐、高的桿端彎鈴矩及較低的軸食向荷載,同時(shí)粥在耗能梁段以嶼外的梁也承受困了較大的桿端更彎矩及軸向力竿。對(duì)于長(zhǎng)度較霉小的耗能梁段糾,隨著水平荷腰載的增加,在制桿段彎曲破壞美之前,往往在傘梁段內(nèi)產(chǎn)生剪訊切鉸,形成剪織切梁段;對(duì)于爛長(zhǎng)度較大的耗蛇能梁段,其端草部的彎矩值較蒙大,在梁段剪驢切屈服前將產(chǎn)召生彎曲屈曲。奏國(guó)內(nèi)外的一些落資料均珍把航e<1.6M紙p/V衣p谷的梁段稱為剪牢切型梁秤,架e>1.6M饞p/V殘p肉的梁段稱為彎煤曲型耗能梁具段常(M繁p還為梁段塑性抗寸彎強(qiáng)度進(jìn),尾V丑p停為抗剪強(qiáng)商度傲)花。從內(nèi)力分布場(chǎng)可知,剪切型禽梁段由于剪力唉分布均勻,如濤不考慮局部高監(jiān)應(yīng)變,一旦形出成剪切塑性鉸虎,該鉸的分布德范圍將很大,很甚至充滿整個(gè)蒸梁段。也就是說(shuō)說(shuō),剪切型梁灰段具有非常好鈔的變形能力,否因而可以耗散匙更多的能量。器文冠獻(xiàn)依[27童]撕將以試驗(yàn)和統(tǒng)尊計(jì)為基礎(chǔ),用循可靠度理論確桃定了偏心支撐陵鋼框架的設(shè)計(jì)齡原則要。儀EB曉F趁的設(shè)計(jì),是根科據(jù)在耗能梁段鞋外,框架基本正上處于彈性階林段的設(shè)計(jì)思想我。在極限荷載偽下,消能梁段蜂要出現(xiàn)非彈性抓變形,表現(xiàn)為剝極好的延性和注耗能能力。規(guī)都范規(guī)定,要保限證粱、支撐、忌桿及其連接處童于刪彈破胃玉性,而消能粱趟段保持穩(wěn)定。攪在大震作用下枕,消能梁段可復(fù)出現(xiàn)永久性變袍形和損壞。設(shè)柿計(jì)翠EB懶F確時(shí)有三個(gè)變量蠟:支撐形狀、旬消能梁段的長(zhǎng)應(yīng)度和消能粱段雁的截面特性。光當(dāng)這幾個(gè)參數(shù)煎確定后,框架江設(shè)計(jì)的其它方徒面可按對(duì)上述嫩三個(gè)方面影響尾最小的原則來(lái)安完成。鉗文啊獻(xiàn)搬[28負(fù)]捉試驗(yàn)了五榀試干件,比較了三悠種支撐形式:飽單斜支撐、斜鈴交叉支撐脫、艦k反型支撐,在試踏驗(yàn)過程中考慮特連系梁的剪切爬斜裂縫影響,起以及支撐梁、覽校材料非線性籌、節(jié)點(diǎn)區(qū)錨固遇鋼筋的粘結(jié)滑冤移等因素,對(duì)唱偏心支撐鋼筋犁混凝土框架進(jìn)填行了非線性分露析,分析結(jié)果植表明:=1\*GB3耳①瓦與純框架相比深,粘結(jié)滑移對(duì)哈偏心支撐框架哄的變形影響減巾小,但同樣使著承載能力略有愿降低。=2\*GB3半②孫P覺-敏△伯申效應(yīng)也較普通帝框架影響減小臣,僅在進(jìn)入下鋸降段支撐開始票屈服冷后昂P倍-炒△自樂效應(yīng)影響才較里為明顯。=3\*GB3鞋③銅當(dāng)結(jié)構(gòu)梁柱內(nèi)咳形成的塑性鉸壟數(shù)目使結(jié)構(gòu)成魯為機(jī)構(gòu)時(shí),結(jié)繁構(gòu)的承載能力澤及變形均未達(dá)雄到極限

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