框架剪力墙减震结构的抗震性能研究和经济性分析

发布时间：2020-02-22 10:31

【摘要】：近些年来,随着我国经济的快速平稳发展,高层建筑如雨后春笋在全国各地涌现,其趋势朝着更大、更高和综合性更好的方向发展。由于高层建筑是柔性结构,在强震作用下其层间位移与总体位移常超过规范允许限值,通常采取增大梁、柱、板构件截面尺寸对整体结构予以加强,以使各项指标满足规范要求。然而,梁、柱、板构件截面尺寸在增大刚度减小位移的同时,也加大了地震输入结构的能量,显得不够经济。各种阻尼器的出现,使得通过加设阻尼器进行减震成为可能,在满足规范要求的同时减小了能量输入。在总结和吸收国内外研究成果的基础上,本文以新疆某综合楼为工程背景,将阻尼器减震层应用于该高层建筑,通过对比分析传统增大构件截面高层结构、设置阻尼器减震层高层结构的抗震性能和经济指标,论证了消能减震方法在高层建筑的优越性。具体内容如下:(1)计算和分析了实际工程在8度(0.2g)多遇地震和罕遇地震下的抗震性能,发现结构在多遇地震和罕遇地震波作用下,某些楼层的层间位移角超过了规范限值。然后调整实际结构的构件尺寸使其满足规范要求。(2)对实际结构进行减震设计,本文提出两种减震方案,第一种方案是刚性伸臂粘滞阻尼器减震结构,第二种方案是对角支撑粘滞阻尼器减震结构。计算和分析了两种减震结构在8度(0.2g)多遇地震和罕遇地震下的抗震性能,层间位移角均满足规范要求。(3)比较和分析实际结构、刚性伸臂减震结构和对角支撑减震结构的抗震性能,发现两种减震结构的减震效果十分明显,且刚性伸臂减震结构的减震效果优于对角支撑减震结构。(4)以层间位移角(1/800)为控制目标,调整了实际结构、刚性伸臂减震结构和对角支撑减震结构的构件尺寸,分别得到了传统抗震结构、减震结构A和减震结构B,对三种结构的经济性进行了比较,结果表明两种减震结构的经济性均比传统抗震结构要好,且减震结构A的经济性优于减震结构B。
【图文】：

对比图,尼泊尔,对比图

1.1 引言地震是一种常见的自然灾害，具有突发性、毁灭性、预报及预防困难等特点，而且会产生一系列严重的次生灾害，有滑坡、火灾、海啸以及传染病等，给人类社会造成了巨大的损失。2004 年发生在印尼苏门答腊的印度洋大地震及其引发的海啸波及印尼、斯里兰卡、泰国、印度、马来西亚、孟加拉国、缅甸、马尔代夫等国[1]，，影响范围波及六个时区，死伤人数达 29.22 万人，给人员财产和安全造成了巨大的损失。2011 年在日本东北部海域发生里氏 9.0 级地震，地震导致了房屋的垮塌，并引发了东日本海岸的大海啸[2]，还造成日本福岛第一核电站发生核泄漏事故，约 1.6 万人遇难，临近地区的交通、电力中断，土地、人员受到核辐射污染，给灾后救援和重建带来很大不便。2015 年发生在尼泊尔的尼泊尔地震，伤亡人数达 2.6 万人，在此次地震当中，尼泊尔的许多文化古迹遭到毁灭性的破坏，图 1.1 为尼泊尔文化古迹地震前后的对比图。

模型图,粘滞阻尼器,竖向布置,模型图

核心筒结构中新型的粘滞阻尼器布置方式。其原理是通过在框筒结构的竖向适当位置加设一道或几道刚性伸臂，刚性伸臂的末端与高层结构外围框架柱相分离，在两者之间加设竖向布置的粘滞阻尼器（见图 1.2 和图 1.3 所示）。刚性伸臂减震层能够有效放大框筒结构层间位移，避免了普通减震高层框架-核心筒结构由于刚度过大导致其在地震作用下层间位移较小的不利因素，大大提高了粘滞阻尼器的耗能能力。目前常用的带加强层高层结构增大了结构的整体刚度，以致于在减小层间位移角时也会导致地震输入能量增大的现象，与加强层相比，刚性伸臂减震
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU973.16;TU973.31

【参考文献】