装置粘滞阻尼器的结构减震分析
发布时间：2020-06-02 03:52
【摘要】：由于地震频繁出现,给人们的生存和发展带来了威胁。近几年很多工程项目开始陆续在主体结构中加设减震装置来减轻地震对结构的破坏。粘滞阻尼器因其具有一定粘性,压缩性小,不会受温度影响以及提供较大的阻尼而在实际工程中被普遍应用。本文介绍消能减震结构的能量原理及分类;概述了粘滞阻尼减震结构的基本原理;简要介绍了粘滞阻尼器的相关理论;对粘滞阻尼器的等效线性化进行理论阐述,其中对安装有角度和无角度粘滞阻尼器基于能量法的附加等效阻尼比计算方法有详细的推导介绍。紧接着介绍了减震结构的三种计算方法。最后用流程图的形式展现了联合使用SAP2000和YJK两款软件对减震结构进行结构设计流程,并且对此补充说明了附加等效阻尼比的初步确定,应用能量平衡的原则确定阻尼器的数量方法,阻尼器的布置以及用迭代法复核阻尼比,形成一套针对减震结构的较为清晰的结构设计方法。本文联合这两种软件的结构设计方法对装置墙式粘滞阻尼器(无角度)和倒V型粘滞阻尼器(有角度)的两个减震结构案例进行多遇地震作用下进行快速非线性分析(FNA法)和罕遇地震作用下进行非线性直接积分法分析。结果表明,应用本文基于能量法迭代计算附加等效阻尼比能较为准确确定附加等效阻尼比,使其工程案例达到预期的减震效果并且满足“三水准”设防目标要求;在多遇地震作用下,确定附加等效阻尼比为5%时,则各楼层最大水平位移,各楼层最大层间位移角,基底剪力,顶层位移时程曲线和顶层相对速度时程曲线的减震率均在20%以上;罕遇地震作用下,两个案例均能保证结构损伤程度在中等损伤等级,从而在罕遇地震作用下不发生倒塌,确保结构的安全性;在竖向不规则结构加设粘滞阻尼器,能均匀调谐各楼层的地震反应,避免薄弱层,软弱层的出现,使其不出现局部破坏。
【图文】：
至是精神上的伤害。我国主要有 23 条地震带，分别分布在台湾省及其附近海域、西南地区、西北地区、华北地区和东南沿海的广东、福建等地的五个地区[1]，如图 1所示。在这些地区中大陆发生七级以上地震的数量占全球大陆七级以上地震的 1/3，导致总死亡人数占全球 1/2，算是世界上强震最多的国家[2]。其中灾难性最大的是 155年陕西华县 8.0 级大地震，是全世界一次地震达到死亡人数最多的，达到了约 83 万人死亡[3]。21 世纪还有四川汶川 7.8 级地震，地震影响范围达到约 50 万平方公里，地震灾害最为严重是陕甘川三省[4]。汶川地震对当地建筑物也造成巨大损失，导致有2413.3 万间房屋损坏，还导致里程累计 53295km 道路受损，灾区供水，电网都有严重的损坏，导致救援困难。可想而知，，地震灾害随着经济发展有得到一定的重视和采取措施来减轻灾害的损失。我们评定地震带来的危害性通过人员伤亡人数和直接经济损失，其中直接经济损失中建筑结构破坏严重性占主要部分。以前我国经济不发达的时候，建筑结构抗震设计标准低，结构主要为砖石结构和土木结构，材料强度低，抗震设防目标低，结构设计不合理，抗震规范不健全等原因。甚至是有的建筑物都没有考虑地震作用力对建筑物的影响。建筑物的损坏不仅对经济上带来巨大损失，而且也会导致伤亡人数递增。
安徽建筑大学硕士学位论文 第二章 粘滞阻尼减震结构的理论及分析方法第二章 粘滞阻尼减震结构的理论及分析方法2.1 消能减震结构的能量原理及分类2.1.1 消能减震结构的能量原理消能减震的实质是原结构（无减震装置）的适当的位置安装减震装置，当地震作用时，减震装置会产生较大的附加阻尼，产生的附加阻尼会消耗地震能量，减轻地震对结构的地震反应，从而保证结构不发生较大的破坏。消能减震结构从能量的角度来分析它的原理，先通过图来直观的反应结构能量转换途径对比图，如图 2-1 所示。
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.1
本文编号：2692564
【图文】：
至是精神上的伤害。我国主要有 23 条地震带，分别分布在台湾省及其附近海域、西南地区、西北地区、华北地区和东南沿海的广东、福建等地的五个地区[1]，如图 1所示。在这些地区中大陆发生七级以上地震的数量占全球大陆七级以上地震的 1/3，导致总死亡人数占全球 1/2，算是世界上强震最多的国家[2]。其中灾难性最大的是 155年陕西华县 8.0 级大地震，是全世界一次地震达到死亡人数最多的，达到了约 83 万人死亡[3]。21 世纪还有四川汶川 7.8 级地震，地震影响范围达到约 50 万平方公里，地震灾害最为严重是陕甘川三省[4]。汶川地震对当地建筑物也造成巨大损失，导致有2413.3 万间房屋损坏，还导致里程累计 53295km 道路受损，灾区供水，电网都有严重的损坏，导致救援困难。可想而知，，地震灾害随着经济发展有得到一定的重视和采取措施来减轻灾害的损失。我们评定地震带来的危害性通过人员伤亡人数和直接经济损失，其中直接经济损失中建筑结构破坏严重性占主要部分。以前我国经济不发达的时候，建筑结构抗震设计标准低，结构主要为砖石结构和土木结构，材料强度低，抗震设防目标低，结构设计不合理，抗震规范不健全等原因。甚至是有的建筑物都没有考虑地震作用力对建筑物的影响。建筑物的损坏不仅对经济上带来巨大损失，而且也会导致伤亡人数递增。
安徽建筑大学硕士学位论文 第二章 粘滞阻尼减震结构的理论及分析方法第二章 粘滞阻尼减震结构的理论及分析方法2.1 消能减震结构的能量原理及分类2.1.1 消能减震结构的能量原理消能减震的实质是原结构（无减震装置）的适当的位置安装减震装置，当地震作用时，减震装置会产生较大的附加阻尼，产生的附加阻尼会消耗地震能量，减轻地震对结构的地震反应，从而保证结构不发生较大的破坏。消能减震结构从能量的角度来分析它的原理，先通过图来直观的反应结构能量转换途径对比图，如图 2-1 所示。
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.1
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 干洪;罗辉;;考虑扭转效应的平面不规则大底盘单塔楼减震性能分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2014年02期
2 干洪;吕志勇;;基础隔震技术的应用及其经济性分析[J];安徽工程大学学报;2013年02期
3 干洪;杨一振;;建筑结构基础隔震应用研究[J];安徽工程大学学报;2011年01期
4 郑久建,魏琏;多高层建筑采用粘滞阻尼器减震结构的扭转分析[J];工程抗震;2004年02期
5 翁大根,吕西林;消能减震结构设计参数研究与试验验证[J];地震工程与工程振动;2004年02期
6 徐赵东,周洲,赵鸿铁,沈亚鹏;粘弹性阻尼器的计算模型[J];工程力学;2001年06期
7 周云,徐赵东,邓雪松;粘弹性阻尼器的性能试验研究[J];振动与冲击;2001年03期
8 干洪,张伟林,张运涛;框架结构抗震计算有限元过程的重要改进[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年03期
9 干洪,张伟林,张运涛;框架结构动力特征计算及凝聚技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1996年03期
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1 郑久建;粘滞阻尼减震结构分析方法及设计理论研究[D];中国建筑科学研究院;2003年
本文编号：2692564
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