粘滯消能器在某框架結(jié)構(gòu)中的消能減震性能分析.pdf

1、地震作為一種自然現(xiàn)象,它的發(fā)生是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。其災(zāi)害具有規(guī)模大,突發(fā)性與破壞力大等特點(diǎn)。實(shí)踐表明,地震造成的房屋倒塌與其導(dǎo)致的次生災(zāi)害是造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的主要原因。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化建設(shè)速度的加快,建筑如同雨后春筍一般拔地而起,密密麻麻的人群穿梭其中。一旦發(fā)生地震,其危害巨大無比,如近幾年來我國發(fā)生的地震(九江地震、汶川地震、雅安地震等)。所以研究建筑物的抗震性能變得尤為重要。
　　地震發(fā)生時(shí),地面震動(dòng)引起結(jié)構(gòu)物

2、的振動(dòng)反應(yīng),結(jié)構(gòu)物接收了大量的地震能量,必然要進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換或消能才能終止振動(dòng)反應(yīng)。如容許結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件(如柱、梁、節(jié)點(diǎn)等)在地震中出現(xiàn)損壞,這種損壞的過程就是“消能”的過程。這個(gè)過程以結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的破壞,嚴(yán)重破壞甚至是倒塌而告終。這硬性的消能方式是一種消極被動(dòng)的抗震方法,不具備自我調(diào)節(jié)和自我控制的能力。
　　合理有效的抗震途徑是對結(jié)構(gòu)施加控制系統(tǒng),由其與結(jié)構(gòu)自身共同承受地震作用,以調(diào)節(jié)和減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。結(jié)構(gòu)減震控制根據(jù)是否需要外

3、部能量輸入可分為被動(dòng)、主動(dòng)、半主動(dòng)、智能和混合控制。消能減震作為工程控制技術(shù)中的一種被動(dòng)控制改變了傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)中采用“硬抗”地震的方法,通過“柔性消能”的途徑減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),其原理是將結(jié)構(gòu)物中的某些構(gòu)件設(shè)計(jì)成消能部件或在結(jié)構(gòu)的某些部位(如節(jié)點(diǎn)或連接處)裝設(shè)消能器。在小震和設(shè)計(jì)風(fēng)荷載作用下,這些消能部件或消能器處于彈性狀態(tài),結(jié)構(gòu)體系具有足夠的抗側(cè)剛度以滿足正常使用的要求;在中震、大震及強(qiáng)震作用下,消能部件或阻尼器率先進(jìn)入非彈性狀態(tài),(在

4、發(fā)生地震時(shí)這些消能部件或消能器處于彈性狀態(tài)或非彈性狀態(tài))產(chǎn)生較大的阻尼,耗散地震傳給結(jié)構(gòu)的大部分能量,并迅速衰減結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng),使主體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)明顯的彈塑性變形,從而保證主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的安全。
　　本文對結(jié)構(gòu)消能減震的設(shè)計(jì)方法,步驟,分析和設(shè)計(jì)要點(diǎn)等進(jìn)行了概述。以一棟12層砼框架結(jié)構(gòu)為研究對象,首先用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件建立有限元建模,對其進(jìn)行性能分析,然后采用ETABS有限元軟件建立了布置了粘滯消能器和沒有布置粘滯消能器的