基于性能曲線方法的被動消能減震結(jié)構(gòu)抗震分析與設(shè)計.pdf

1、在傳統(tǒng)的抗震設(shè)防水準(zhǔn)下生命安全基本可以得到保障，但震后的財產(chǎn)損失往往超過了社會和業(yè)主所能承受的范圍，采用基于性能的抗震設(shè)計（Performance-Based Seismic Design。PBSD）可以使所設(shè)計的工程結(jié)構(gòu)在未來可能遭遇地震下所發(fā)生的破壞控制在預(yù)期要求的性能目標(biāo)內(nèi)，并且性能目標(biāo)可根據(jù)業(yè)主的要求來制定，并通過抗震設(shè)計來實現(xiàn)。這樣，不僅能保證生命的安全也可以將經(jīng)濟損失控制到最低。
　　減震控制是在結(jié)構(gòu)層間位移角較大的特

2、定部位安裝耗能裝置，在地震作用下，耗散掉大部分的地震能量，減小主體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，來確保建筑結(jié)構(gòu)本身及其內(nèi)部的貴重儀器、設(shè)備、裝修等處于安全和可正常使用的情況下。粘滯、粘彈性阻尼器減震控制已是趨于成熟的工程減震技術(shù)，其極大的促進了基于性能抗震設(shè)計的實際應(yīng)用。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）簡單闡述了耗能減震的原理和分類；分析研究了粘滯阻尼器的基本原理與構(gòu)造、力學(xué)模型、各參數(shù)對其耗能能力的影響；分析研究了粘彈性阻尼器的基本原理與構(gòu)

3、造、類型和性能。
　?。?）參考Christopoulos等提出的基于性能譜的抗震設(shè)計方法，結(jié)合我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010），提出基于性能曲線的抗震設(shè)計方法。本文詳細(xì)描述了性能曲線的繪制過程和多層減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟。使用 PKPM設(shè)計六層鋼框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，通過OpenSees有限元軟件平臺進行建模分析，并基于性能曲線方法對該結(jié)構(gòu)進行減震設(shè)計。利用減震結(jié)構(gòu)的性能曲線，確定減震結(jié)構(gòu)的剛度比和阻尼比，進一步確定每

4、層所需的阻尼器個數(shù)和阻尼系數(shù)。進而對該結(jié)構(gòu)裝設(shè)阻尼器前后的抗震性能進行對比驗算。
　?。?）分別選擇20條近斷層脈沖型和20條遠(yuǎn)場地震動記錄，對主結(jié)構(gòu)和減震結(jié)構(gòu)進行增量動力分析（Incremental Dynamic Analysis。IDA）。結(jié)果表明：裝備了附加阻尼裝置的減震結(jié)構(gòu)抗震性能有了明顯的提高，滿足了預(yù)先設(shè)定的性能目標(biāo)；結(jié)構(gòu)抗倒塌性能有了很大的改善。
　　綜上所述，本文通過對基于性能曲線方法的被動消能減震結(jié)構(gòu)抗震