钢管混凝土束剪力墙结构的减震控制研究
发布时间：2020-12-16 19:23
高层建筑越来越多的矗立在我们的周围,对结构的承载力及其横向刚度的要求愈加严格。本文采用钢管混凝土束剪力墙结构体系进行研究,此类结构形式不仅延性大、强度高,而且其抗震能力也优于其他结构形式,可以更好的应用的高层的建筑当中。本文中采用SAP2000有限元软件,建立的模型为一栋高21层的钢管混凝土束剪力墙结构,分别对设置粘滞阻尼墙、软钢阻尼器以及两者组合控制的剪力墙结构进行罕遇地震反应下的时程分析,并比较其减震效果,从而为结构体系的推广奠定一定的基础,为结构的减震设计提供一定的参考。通过输入了三种地震波,对地震作用下分别采用粘滞阻尼墙和软钢阻尼器的结构进行了响应分析,并与未设置任何减震装置的结构进行对比分析;随后对两种阻尼装置组合控制的结构同样进行地震作用下结构的响应分析,通过改变组合控制时阻尼装置的布置方案,并与未设置任何减震装置的结构进行对比分析,讨论不同方案下阻尼装置的阻尼效果,通过对比得出使结构的减震效果达到最优的布置方式。研究结果表明:结构中设置粘滞阻尼墙和软钢阻尼器对地震能量的消耗作用显著,明显降低了结构的地震响应。粘滞阻尼墙和软钢阻尼器可以在结构上协调工作,而且粘滞阻尼墙布置在...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
粘滞阻尼墙基本构造图
所对应的曲线的阻尼力最大，在整个过程当中， =1时阻尼力—速度曲线为一直线，即始终保持着线性关系，由此冲击荷载作用下结构的瞬时反应得以控制。由图 2.6 可以看出，粘滞阻尼墙的阻尼力随着 的减小而增大，阻尼指数越小滞回环所围成的图形面积越大，也就意味着耗能能力也越加明显[48]。2.1.3 粘滞阻尼墙的减震机理当结构遇到地震或者风荷载作用时，结构受有外部荷载而发生层间相对错动，VD 墙的内外钢板会产生反向运动，以此发挥粘性阻尼材料的阻尼作用和粘性阻尼液体的滞回特性，以降低对构件产生的内力。VD 墙的工作原理与减震机理如下图 2.7 所示：1-内部钢板 2-外部钢箱 3-粘滞阻尼材料4-上层 5-VD 墙 6-下层 7-墙图 2.7 粘滞阻尼墙基本构造图Fig.2.7 The constitution and energy dissipation of viscous damping wallVD 墙通常放置在层间变形大的位置，如结构的底层、薄弱层等。这些位置可以通过对相对速度υa<1a>1a=1阻尼力图 2.5 阻尼力 F-速度ν曲线的对比图Fig.2.5 Contrast diagram of dampingforce-velocity curve图 2.6 阻尼力 F-阻尼指数 曲线对比图Fig.2.6 Contrast diagram of dampingforce-damping exponential
图 2.8 滞回曲线对比图Fig.2.8 Hysteretic curve comparison chart的减震机理震输入结构的能量通常是以结构产生裂缝、损坏甚至是坍及地震破坏程度的不可预估性，传统的抗震设计方法往往期的的使用功能的要求和抗震设计的目标。通常情况下，结构不会产生很大的影响，一般仍为弹性作业。而一旦遭形达到某个限定的程度时，金属材料也会进入塑性阶段，完全恢复到最初开始时的状态，此时就会产生残余变形，能量后的结果。这些耗能元件的布置会增加结构的等效阻率得以改变，降低了动力放大系数，从而使结构的振动阐述软钢阻尼器的消能原理，可以分析整体能量的变化情的表达式为[54]：inrdSE = E+E+E(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管混凝土束剪力墙组合结构在棚改住宅楼中的运用技术[J]. 梁军. 建筑技术. 2018(S1)
[2]不同轴压比下钢管混凝土剪力墙结构受力性能试验及有限元分析[J]. 祁佳睿,王铁成,苏幼坡,冯宣铭. 地震工程与工程振动. 2015(03)
[3]粘滞流体阻尼墙在高层结构减震中的研究与应用[J]. 杜东升,王曙光,刘伟庆,章征涛. 建筑结构学报. 2010(09)
[4]中国建筑结构抗震研究和实践六十年[J]. 周锡元. 建筑结构. 2009(09)
[5]阻尼墙在金柏年财富广场消能设计中的应用研究[J]. 曹飞,刘伟庆,王曙光,杜东升. 建筑科学. 2008(09)
[6]粘滞阻尼减震结构的研究与应用进展[J]. 汪大洋,周云,王烨华,丁鲲. 工程抗震与加固改造. 2006(04)
[7]时程分析方法的几点思考[J]. 赵东升. 长春工程学院学报(自然科学版). 2006(01)
[8]粘滞阻尼墙动力性能试验研究[J]. 欧谨,刘伟庆,章振涛. 工程抗震与加固改造. 2005(06)
[9]钢框架结构软钢阻尼器振动控制的试验及理论研究[J]. 李玉顺,大井谦一,沈世钊. 建筑结构学报. 2004(02)
[10]现代抗震设计理论的发展过程[J]. 谢礼立,马玉宏. 国际地震动态. 2003(10)
博士论文
[1]粘滞阻尼墙结构的减振理论分析和试验研究[D]. 欧谨.东南大学 2006
硕士论文
[1]钢管混凝土束剪力墙结构抗震性能的分析与研究[D]. 邵珮珍.河北农业大学 2018
[2]新型软钢阻尼器耗能性能研究[D]. 牛永锋.吉林建筑大学 2015
[3]软钢阻尼器在钢结构加层改造中的减震性能研究[D]. 张代林.青岛理工大学 2013
[4]组合阻尼器对高层钢框架结构的减震控制研究[D]. 王亚宁.河北农业大学 2013
[5]粘滞阻尼墙在高层混凝土框架结构中的减震控制研究[D]. 梁明金.河北农业大学 2013
[6]新型软钢阻尼墙的抗震性能及性能设计方法研究[D]. 刘淼鑫.广州大学 2013
[7]同时设置金属和粘滞阻尼器的高层钢框架结构减震性能研究[D]. 郭道远.江苏科技大学 2010
[8]软钢阻尼器在钢框架结构中减震性能研究[D]. 吴桂霞.河北农业大学 2008
[9]屈曲约束支撑的试验研究和理论分析[D]. 金林飞.中国建筑科学研究院 2008
[10]多层防屈曲耗能支撑框架的弹塑性分析[D]. 戴琦.西南交通大学 2008
本文编号：2920655
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
粘滞阻尼墙基本构造图
所对应的曲线的阻尼力最大，在整个过程当中， =1时阻尼力—速度曲线为一直线，即始终保持着线性关系，由此冲击荷载作用下结构的瞬时反应得以控制。由图 2.6 可以看出，粘滞阻尼墙的阻尼力随着 的减小而增大，阻尼指数越小滞回环所围成的图形面积越大，也就意味着耗能能力也越加明显[48]。2.1.3 粘滞阻尼墙的减震机理当结构遇到地震或者风荷载作用时，结构受有外部荷载而发生层间相对错动，VD 墙的内外钢板会产生反向运动，以此发挥粘性阻尼材料的阻尼作用和粘性阻尼液体的滞回特性，以降低对构件产生的内力。VD 墙的工作原理与减震机理如下图 2.7 所示：1-内部钢板 2-外部钢箱 3-粘滞阻尼材料4-上层 5-VD 墙 6-下层 7-墙图 2.7 粘滞阻尼墙基本构造图Fig.2.7 The constitution and energy dissipation of viscous damping wallVD 墙通常放置在层间变形大的位置，如结构的底层、薄弱层等。这些位置可以通过对相对速度υa<1a>1a=1阻尼力图 2.5 阻尼力 F-速度ν曲线的对比图Fig.2.5 Contrast diagram of dampingforce-velocity curve图 2.6 阻尼力 F-阻尼指数 曲线对比图Fig.2.6 Contrast diagram of dampingforce-damping exponential
图 2.8 滞回曲线对比图Fig.2.8 Hysteretic curve comparison chart的减震机理震输入结构的能量通常是以结构产生裂缝、损坏甚至是坍及地震破坏程度的不可预估性，传统的抗震设计方法往往期的的使用功能的要求和抗震设计的目标。通常情况下，结构不会产生很大的影响，一般仍为弹性作业。而一旦遭形达到某个限定的程度时，金属材料也会进入塑性阶段，完全恢复到最初开始时的状态，此时就会产生残余变形，能量后的结果。这些耗能元件的布置会增加结构的等效阻率得以改变，降低了动力放大系数，从而使结构的振动阐述软钢阻尼器的消能原理，可以分析整体能量的变化情的表达式为[54]：inrdSE = E+E+E(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管混凝土束剪力墙组合结构在棚改住宅楼中的运用技术[J]. 梁军. 建筑技术. 2018(S1)
[2]不同轴压比下钢管混凝土剪力墙结构受力性能试验及有限元分析[J]. 祁佳睿,王铁成,苏幼坡,冯宣铭. 地震工程与工程振动. 2015(03)
[3]粘滞流体阻尼墙在高层结构减震中的研究与应用[J]. 杜东升,王曙光,刘伟庆,章征涛. 建筑结构学报. 2010(09)
[4]中国建筑结构抗震研究和实践六十年[J]. 周锡元. 建筑结构. 2009(09)
[5]阻尼墙在金柏年财富广场消能设计中的应用研究[J]. 曹飞,刘伟庆,王曙光,杜东升. 建筑科学. 2008(09)
[6]粘滞阻尼减震结构的研究与应用进展[J]. 汪大洋,周云,王烨华,丁鲲. 工程抗震与加固改造. 2006(04)
[7]时程分析方法的几点思考[J]. 赵东升. 长春工程学院学报(自然科学版). 2006(01)
[8]粘滞阻尼墙动力性能试验研究[J]. 欧谨,刘伟庆,章振涛. 工程抗震与加固改造. 2005(06)
[9]钢框架结构软钢阻尼器振动控制的试验及理论研究[J]. 李玉顺,大井谦一,沈世钊. 建筑结构学报. 2004(02)
[10]现代抗震设计理论的发展过程[J]. 谢礼立,马玉宏. 国际地震动态. 2003(10)
博士论文
[1]粘滞阻尼墙结构的减振理论分析和试验研究[D]. 欧谨.东南大学 2006
硕士论文
[1]钢管混凝土束剪力墙结构抗震性能的分析与研究[D]. 邵珮珍.河北农业大学 2018
[2]新型软钢阻尼器耗能性能研究[D]. 牛永锋.吉林建筑大学 2015
[3]软钢阻尼器在钢结构加层改造中的减震性能研究[D]. 张代林.青岛理工大学 2013
[4]组合阻尼器对高层钢框架结构的减震控制研究[D]. 王亚宁.河北农业大学 2013
[5]粘滞阻尼墙在高层混凝土框架结构中的减震控制研究[D]. 梁明金.河北农业大学 2013
[6]新型软钢阻尼墙的抗震性能及性能设计方法研究[D]. 刘淼鑫.广州大学 2013
[7]同时设置金属和粘滞阻尼器的高层钢框架结构减震性能研究[D]. 郭道远.江苏科技大学 2010
[8]软钢阻尼器在钢框架结构中减震性能研究[D]. 吴桂霞.河北农业大学 2008
[9]屈曲约束支撑的试验研究和理论分析[D]. 金林飞.中国建筑科学研究院 2008
[10]多层防屈曲耗能支撑框架的弹塑性分析[D]. 戴琦.西南交通大学 2008
本文编号：2920655
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