基于等价线性化和能量平衡的减震结构设计与分析

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:ahhscyf
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由于隔震和减震建筑在兵库县南部地震中表现出了良好的性能,近二十年来,附加阻尼器的减震结构在国内外得到了广泛的研究。日本在减震结构阻尼器的设计中通常使用基于等价线性化法或基于能量平衡的设计法两种简易方法初步确定阻尼器的设置参数,而后使用非线性时程分析方法进行验证。本文结合工程实例对等价线性化和基于能量平衡的设计方法进行了考察,取得了一些结论,具体内容如下:1.使用SNAP软件以8层钢结构减震办公楼建筑设计为例按照基于等价线性化方法的简易设计法初步设计了软钢阻尼器,而后基于能量平衡原理验证了阻尼器设计的合理性。研究表明:能量法虽然概念清晰,单用结构分析软件的话并不实用,待相关理论成熟应该开发专门的应用软件。2.使用SNAP软件建立梁柱单元模型对32层超高层软钢阻尼减震钢结构进行了静力荷载增量分析,建立了简化的弯剪层模型。并据此对结构分别进行了中震和大震作用下的弹塑性振动反应分析。研究表明:尽管根据等价线性法的设计结果显示上部层不需要加设阻尼器,上部结构层间位移角相比原结构有较大程度的增加,故在设计阻尼器时应该整层连续配置,以避免损伤集中。3.从对32层超高层普通支撑结构pushover分析结果来看,超高层建筑层间变形中弯曲成分非常明显。在建立简易振动分析模型时,弯剪层模型比剪切层模型合理。4.基于等价线性化理论对某既存24层钢结构建筑进行了附加油性阻尼器的方案设计,并使用SNAP软件对原结构及加设油性阻尼器后的结构在大震下的层间位移角和塑性率分布两个指标进行了综合考察。分析结果显示,该方案很好地与设计目标相符,再次验证了等价线性化方法在阻尼器加固工程中的实用性。
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