耗能減震鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能的減震設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震方式主要是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度、剛度及延性來抵抗強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)輸入，達(dá)到降低結(jié)構(gòu)破壞水平和減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。而耗能減震技術(shù)則是通過在結(jié)構(gòu)的某些部位安裝能量耗散裝置，在遭受中、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)激勵(lì)時(shí)，通過能量耗散裝置（如阻尼器等）的屈服耗散地震輸入能量，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)、改善結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的效果。
　　基于性能的抗震設(shè)計(jì)作為新世紀(jì)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，正處于動(dòng)態(tài)研究當(dāng)中。本文在分析國(guó)內(nèi)外基于性能的抗震設(shè)計(jì)研究成果基礎(chǔ)上，將

2、基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法引入到耗能減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。
　　以安裝有剪切板屈服阻尼器的被動(dòng)耗能減震鋼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)其抗震性能進(jìn)行評(píng)估；確定耗能減震結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)并分別采用直接基于位移的設(shè)計(jì)方法和基于能量的設(shè)計(jì)方法對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行附加阻尼器設(shè)計(jì)，對(duì)比兩種方法對(duì)不同高度結(jié)構(gòu)的適用性。主要工作內(nèi)容如下：
　?、俳榻B了本文采用的鋼剪切板屈服阻尼器的特性、減震原理和力學(xué)模型，并給出被動(dòng)耗能系統(tǒng)剛度及阻尼器的側(cè)向剛度和屈服力的計(jì)算公式。

3、r>　?、趧澐纸Y(jié)構(gòu)的性能水準(zhǔn)，確定每個(gè)性能水準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的層間位移角限值。進(jìn)而將被動(dòng)耗能減震鋼結(jié)構(gòu)劃分為三個(gè)等級(jí)的性能目標(biāo)，并確定減震結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)設(shè)防目標(biāo)。
　?、鄯謩e設(shè)計(jì)了3、6、9層的鋼框架，以基于位移方法對(duì)其進(jìn)行附加阻尼器設(shè)計(jì)并評(píng)估其減震效果。分析結(jié)果表明，附加阻尼器結(jié)構(gòu)的位移及層間位移角均比原結(jié)構(gòu)有較大的減小?；谖灰品椒▽?duì)3層結(jié)構(gòu)減震效果最好，平均減震率為34.3％；9層次之，為20.6%；6層最小，為19.2%。6

4、層與9層減震效果相近。
　?、懿捎没谀芰康脑O(shè)計(jì)方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行減震設(shè)計(jì)，評(píng)估附加阻尼器后結(jié)構(gòu)的抗震性能。分析結(jié)果表明，基于能量方法對(duì)9層框架減震效果最好，6層次之，3層最小。3層、6層和9層結(jié)構(gòu)在附加阻尼器后均滿足性能目標(biāo)I要求。
　?、萃ㄟ^對(duì)兩種方法進(jìn)行對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)：3層框架采用基于位移方法和基于能量方法設(shè)計(jì)減震效果相近，且均滿足性能目標(biāo)I的要求；6層框架用基于位移方法設(shè)計(jì)不滿足性能目標(biāo)要求，基于能量方法對(duì)6層結(jié)構(gòu)減震效