阻尼器在结构抗震中的应用
土木工程中的减隔震结构设计原理与应用
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土木工程中的减隔震结构设计原理与应用一、减隔震结构设计的原理减隔震结构设计的核心思想是通过在结构中设置减隔震装置,减少地震能量向建筑物的传递,从而降低结构的地震响应,保护主体结构和内部设施的安全。
1、减震原理减震技术主要是通过在结构中安装阻尼器来消耗地震能量。
阻尼器能够在结构受到地震作用时产生较大的阻尼力,将地震输入的能量转化为热能等形式耗散掉,从而减小结构的振动幅度。
常见的阻尼器包括粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器等。
粘滞阻尼器利用液体的粘性来产生阻尼力,其阻尼力与速度成正比,能够在结构振动时迅速消耗能量。
金属阻尼器则通过金属材料的塑性变形来吸收能量,具有稳定的力学性能和较高的耗能能力。
摩擦阻尼器依靠接触面之间的摩擦力来消耗能量,其构造简单,可靠性高。
2、隔震原理隔震技术是在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层,延长结构的自振周期,避开地震的卓越周期,从而减少地震能量的输入。
隔震层通常由隔震支座组成,如橡胶支座、滑动支座等。
橡胶支座具有良好的竖向承载能力和水平变形能力,能够在地震时产生较大的水平位移,从而减小上部结构的加速度响应。
滑动支座则通过接触面的滑动来实现隔震效果,其具有较低的水平刚度和较大的位移能力。
二、减隔震结构设计的应用1、桥梁工程在桥梁结构中,减隔震技术可以有效地减少地震对桥梁的破坏。
例如,在桥墩与梁体之间设置减隔震支座,能够减小桥梁的地震响应,防止桥墩的倒塌和梁体的落梁。
此外,在桥梁的连接部位安装阻尼器,可以消耗地震能量,提高桥梁的整体性和抗震性能。
2、高层建筑对于高层建筑,采用减隔震结构设计可以显著降低地震作用下的水平位移和加速度,提高居住和使用的舒适性。
在基础部位设置隔震层,能够减少地震能量向上部结构的传递,保护主体结构和非结构构件的安全。
3、工业厂房工业厂房中往往存在大型设备和精密仪器,对地震的敏感性较高。
通过采用减隔震技术,可以降低厂房结构的地震响应,保证设备的正常运行和生产的连续性。
阻尼器在结构工程中的应用研究
![阻尼器在结构工程中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/8a9c9b0e777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9f9a.png)
阻尼器在结构工程中的应用研究随着现代建筑技术的不断发展,结构工程领域也在迅速进步,阻尼器作为一种重要的调节装置,被广泛应用于建筑和桥梁工程中。
本文旨在探讨阻尼器在结构工程中的应用研究,并讨论其对结构性能的影响。
首先,我们需要了解阻尼器的基本原理。
阻尼器是一种可以消耗结构振动能量的装置,通过吸收和分散振动能量,减少结构的振动响应。
在结构受到外部力的作用下,阻尼器通过内部阻尼机构迅速吸收能量,阻尼器的加装能够有效减少结构的振幅和振动周期,提高结构的稳定性和抗震性能。
因此,在地震多发地区,阻尼器被广泛应用于抗震设计中。
其次,我们需要了解不同类型的阻尼器及其特点。
根据结构工程的不同需求,阻尼器可以分为液态阻尼器、摩擦阻尼器和液压摩擦阻尼器等。
液态阻尼器通过油液的粘性和摩擦特性来实现能量的消耗,具有较好的线性响应和稳定性。
摩擦阻尼器则通过摩擦力来减少结构振动,其特点是具有较大的耗能能力和较简单的结构形式。
液压摩擦阻尼器则结合了液态阻尼器和摩擦阻尼器的优点,具有较好的稳定性和耐久性。
接下来,我们需要探讨阻尼器在结构工程中的实际应用。
阻尼器在高层建筑中的应用可以显著减少结构的动态响应,提高整体的抗震性能。
例如,在上海的上海中心大厦中,采用了大规模的液态阻尼器系统,可以使建筑在地震或风荷载作用下减少60%的位移幅值,保证建筑物的安全性。
此外,阻尼器在桥梁工程中也有广泛应用,例如东京湾海底隧道的液压摩擦阻尼器系统,可以减少结构的纵向和横向位移,确保交通运输的顺畅和安全。
最后,我们需要分析阻尼器对结构性能的影响。
阻尼器的加装可以显著改善结构的动力特性,降低结构的共振频率,减少结构的振动幅值,提高抗震性能。
此外,阻尼器的加装还可以减少结构与周围环境的振动传递,保护结构和设备的完整性和稳定性。
然而,阻尼器的应用也存在一定的问题,如安装和维护成本较高,结构设计和施工难度大等。
综上所述,阻尼器在结构工程中的应用研究具有重要意义。
建筑抗震减震阻尼器
![建筑抗震减震阻尼器](https://img.taocdn.com/s3/m/854e50414b7302768e9951e79b89680202d86b57.png)
建筑抗震减震阻尼器建筑抗震减震阻尼器是用于提高建筑结构抗震性能的重要装置。
在地震发生时,抗震减震阻尼器能够大幅度减小建筑结构受到的地震力,有效保护建筑和人员的安全。
作用原理抗震减震阻尼器通过利用弹簧、阻尼器等元件,在建筑结构中引入阻尼、减震作用。
当地震力作用于建筑结构时,抗震减震阻尼器可以吸收和分散部分地震能量,减小结构的振动幅度,降低结构的破坏程度。
主要分类液体阻尼器液体阻尼器是一种常见的抗震减震器件,通过液体的粘滞性和摩擦力,吸收和分散地震引起的能量,有效减少建筑结构受力。
液体阻尼器适用于中小幅度的地震。
液压缓冲器液压缓冲器是一种能够提供较大减震效果的装置,适用于地震烈度较大的地区。
其通过活塞、油液等元件,实现对结构振动的控制和减缓。
摩擦减震器摩擦减震器利用摩擦力来提供减震作用,其结构简单,成本较低,适用于一些对减震性能要求不是特别严格的建筑。
应用范围建筑抗震减震阻尼器广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、工业厂房等建筑结构中。
特别是在地震频繁的地区,抗震减震阻尼器的使用更加重要。
案例分析高层建筑某高层建筑在地震发生时,由于安装了抗震减震阻尼器,成功减小了结构的振动幅度,避免了结构倒塌,在地震中保护了建筑物和内部人员的安全。
大跨度桥梁某大跨度桥梁安装了液压缓冲器作为抗震减震装置,在地震中起到了关键的作用,减小了桥梁的振动幅度,确保了桥梁的正常使用。
结语建筑抗震减震阻尼器是提高建筑结构抗震性能的重要手段,其通过各种原理和装置,为建筑结构在地震中提供了更为可靠的保护。
随着科技的不断发展,抗震减震阻尼器的研究和应用将会越来越广泛,为减少地震带来的损失做出更大的贡献。
黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用与研究
![黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6a96dbc06394dd88d0d233d4b14e852458fb3921.png)
黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用与研究摘要:近年来利用阻尼器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。
本文建立了某实际4层框架结构的非线性模型,然后设置黏滞阻尼器(VFD),利用时程分析法对有、无控结构进行地震响应分析计算,得出该结构的耗能减震效果。
最后利用云图法,选取数条地震波对结构进行分析计算,对有、无控结构进行概率地震分析,通过对比概率需求模型、易损性曲线的差异分析黏滞阻尼器的耗能减震作用。
计算结果表明,通过对该结构设置若干VFD,结构的地震响应得到显著地减小,结构整体减震效果明显;有控结构的地震需求易损性曲线相较无控结构趋于平缓,表明VFD对该结构的耗能减震加固作用明显。
关键词:框架结构;黏滞阻尼器;非线性时程分析;云图法;结构概率地震需求分析耗能减震技术就是在结构的选定位置增设耗能装置,在小震作用下,耗能装置和结构一并处于弹性状态,可减小结构的地震响应,使结构主体处于安全范围,一旦出现大震,这些装置可以在结构破坏前率先达到屈服状态,来消耗大部分能量。
近年来利用耗能减震器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。
1.消能减震的概念及耗能原理为了达到消震减能的目的,可以通过消能装置的安装来避免主体结构因地震能量而响应而造成的破坏,究其本质,消能减震技术是一种加固技术。
传统的抗震思路是进行“硬抗”,但却存在诸多的弊端问题。
而消能减震技术,则能够避免传统抗震加固的不足,通过“以柔克刚”的方式进一步达到抗震加固的效果。
从消能减震结构角度来看,其方式就是融入了减震控制思想,在原结构当中增加了消能减震装置,从而形成新的结构系统,图1对其进行了展现,通过图中资料的了解,无论是原结构还是消能减震装置,都是新结构系统的重要组成部分,并且在其中发挥了重要的作用。
相较于原结构而言,新结构系统在效能能力以及动力特征方面有自身的独特性,能够降低原结构承受的地震作用,这也是进行地震反应控制的一种有效方式,其目的是为了减少对主体结构造成的损害。
阻尼器在结构抗震中的应用研究
![阻尼器在结构抗震中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/41c7a99884868762caaed5ca.png)
阻尼器在结构抗震中的应用研究摘要:本文介绍了结构抗震控制理论及主要控制形式,阐述了粘弹性阻尼器的耗能减震原理和有限元计算算模型,并且运用Midas软件对一五层钢筋混凝土框架结构设置粘弹性阻尼器前后进行模拟分析,通过对其动力性能进行对比,对抗震性能进行了评估,为粘弹性阻尼器在结构抗震中的应用提供参考。
关键词:阻尼器;抗震; 控制Abstract: This paper introduces the structural seismic control theory and control form, elaborated the viscoelastic damper energy dissipation principle and finite element calculation model, and use Midas software to one five storey reinforced concrete frame structure with viscoelastic dampers and simulation analysis, based on its dynamic performance are compared, the seismic performance is evaluated, for viscoelastic dampers for seismic application provides the reference.Key words: damper; seismic; control1 前言地震是危及人民生命和财产的突发式自然灾害。
因此,结构控制在结构工程中的应用越来越重要。
结构振动控制(简称为结构控制)技术,是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应[1]。
该技术在土木工程界广泛的应用和研究始于1972年美籍华裔学者Yao J.T.P(姚冶平)对结构控制这一概念的首次提出,通过在结构上设置一些耗能装置,由耗能材料的变形来增大结构阻尼达到消耗地震能量,减小主体结构地震反应。
阻尼器在建筑防震中的应用研究
![阻尼器在建筑防震中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/67d381d580c758f5f61fb7360b4c2e3f57272517.png)
阻尼器在建筑防震中的应用研究地震一直以来都是人类所无法掌控的一种自然灾害,对于建筑物来说更是极具威胁。
随着科技的发展,人们对于建筑防震的要求也越来越高。
而阻尼器作为一种可以较好的缓解震动的装置,近年来被广泛应用于建筑物中。
一、阻尼器的种类阻尼器分为多种类型,如桥梁阻尼器、船舶阻尼器、风电机组阻尼器等,不同的类型可以根据不同的场景和需求进行选择。
在建筑领域中主要采用的是摩擦式阻尼器和液阻尼器。
摩擦式阻尼器是利用金属板和阻尼油脂的摩擦产生的能量来缓冲震动。
其设计原理比较简单,制造成本也相对比较低,因此在一些小型建筑物中得到了广泛的应用。
液阻尼器则是利用高粘度油液(或其它液体)的在密闭的容器中通过液压作用来产生的阻力,从而达到缓冲震动的效果。
由于其可以在更广泛的温度范围内使用,以及可以根据实际需求进行设计和制造,液阻尼器已经成为了在建筑领域中最常用的阻尼器类型。
二、阻尼器的应用场景阻尼器能够最有效地发挥作用的是高层建筑、大型桥梁等场景中。
由于这些建筑物的结构相对复杂,容易受到地震的威胁。
而在阻尼器的应用下,这些建筑物的抗震能力大大提高,可为人们在地震中提供更多的安全度。
另外,在诸如刚性结构、钢框架结构等建筑物中,阻尼器也有一定的应用前景。
通过在建筑物中分别使用摩擦式阻尼器和液阻尼器,还可以得到更全面、更优质的防震效果。
三、阻尼器的发展前景目前阻尼器在建筑领域中的应用仍处于相对较早的阶段,但是未来有着非常广阔的发展前景。
在阻尼器的技术、设计和制造等方面,都有着巨大的提升空间。
而在灾害防护的设计方面,业内人士也有了非常具体、非常成熟的设计理念和方案。
在未来,阻尼器还将在新型建筑构造、地震监测、防灾救援等领域得到更广泛的应用。
除此之外,阻尼器还可以用于建筑物的节能和环保,对于整个建筑行业来说都非常具有潜力。
总结:阻尼器在建筑领域中的应用,是一种可以减轻震动的装置,能够为建筑物提供更好的防震保护。
在研究和应用中,需要结合实际需求、实际场景和实际资金预算等方面进行综合考虑,才能使阻尼器尽可能发挥最大的作用。
阻尼技术的工程应用
![阻尼技术的工程应用](https://img.taocdn.com/s3/m/5724bd46df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1de9.png)
阻尼技术的工程应用阻尼技术在工程领域中有着广泛的应用,包括建筑结构、机械设备、交通工程等多个领域。
阻尼技术通过增加系统的能量损耗,能够有效地减少振动和震动对设备和结构的影响,提高系统的稳定性和安全性。
本文将围绕阻尼技术在不同工程领域的应用展开说明。
一、建筑结构工程中的阻尼技术应用在地震活跃地区,建筑结构需要考虑地震对其的影响。
阻尼技术被广泛应用于建筑的抗震设计中,以减少地震对建筑结构的影响。
阻尼器是一种常见的阻尼技术,在建筑结构中起到减震的作用。
阻尼器可以通过转化结构的动能为热能,从而减小结构的振动幅度。
在高层建筑、桥梁、大型体育馆等建筑中都可以看到阻尼器的身影,它们成为了建筑结构抗震设计中的重要组成部分。
二、机械设备中的阻尼技术应用在工业生产中,许多机械设备在运行时会产生振动和震动,严重影响设备的功能和使用寿命。
而阻尼技术的应用可以有效地减小机械设备的振动和震动。
风力发电机组在风能转换的过程中会产生振动,而通过在旋转部件上加装阻尼器,可以减小振动对整个风电系统的影响,延长设备的使用寿命。
汽车、飞机等交通工具上也广泛应用了阻尼技术,从而提升了交通工具的舒适性和安全性。
三、交通工程中的阻尼技术应用交通工程中,特别是桥梁和隧道工程中,振动和震动是一个常见的问题。
阻尼技术在这些工程中有着重要的应用。
在桥梁设计中,可以通过设置阻尼器来减小桥梁在风力或地震下的振动幅度,提高桥梁的安全性和稳定性。
在地铁和隧道工程中,阻尼技术可以减小列车通过隧道时产生的空气冲击和压力波,降低振动和噪音对周围环境及设施的影响。
在以上的工程领域中,阻尼技术发挥了重要的作用,提高了建筑结构、机械设备和交通工程系统的稳定性和安全性。
随着科学技术的不断进步,阻尼技术也会不断得到发展和完善,为更多领域的工程应用带来新的可能性。
阻尼系统用途
![阻尼系统用途](https://img.taocdn.com/s3/m/d32d9f4f53ea551810a6f524ccbff121dd36c524.png)
阻尼系统用途阻尼系统是一种能够减少振动和保护结构的装置,广泛应用于各个领域。
它基于阻尼原理,通过在结构中引入阻尼力,来消耗和吸收振动能量,从而减小结构的振幅和振动频率,达到保护结构和延长结构使用寿命的目的。
阻尼系统可以用于各种结构的振动控制,下面将分别介绍阻尼系统在建筑、桥梁、机械和交通工具等领域的应用。
在建筑领域,阻尼系统主要用于高层建筑和大跨度结构的抗震和减震设计中。
由于高层建筑和大跨度结构所受地震力比较大,振动频率较低,如果不采用适当的阻尼系统进行振动控制,容易引发结构损坏和倒塌。
阻尼系统通过引入一定的阻尼力来减小结构的振幅和振动频率,从而降低结构受地震力的响应。
常用的阻尼系统包括摩擦阻尼器、液体阻尼器和钢筋混凝土阻尼器等。
这些阻尼系统能够显著提高建筑的抗震性能,同时减小地震对建筑物的破坏程度,保护人们的生命财产安全。
在桥梁领域,阻尼系统可用于控制桥梁的振动和减小结构的振幅。
桥梁常常受到风荷载和行车荷载的作用,容易产生自振现象,影响桥梁的使用寿命和安全性。
阻尼系统通过在桥梁结构中引入阻尼器,能够吸收结构的振动能量,并将其转化为热能来消耗,从而减小结构的振幅和振动频率,提高桥梁的抗风荷载和抗振动能力。
阻尼系统还可用于桥梁的减震设计,通过减轻桥梁受震动载荷的响应,降低结构的损伤度,延长桥梁的使用寿命。
在机械领域,阻尼系统可用于减小机械设备的振动和降低噪声。
许多机械设备在运行过程中会产生振动和噪声,不仅会影响设备的正常运行,还会对周围环境和人员健康造成威胁。
阻尼系统通过在机械设备上添加阻尼器,能够吸收振动能量,使设备的振动幅值减小,从而提高设备的运行平稳性和工作效率,并减少噪声的辐射和传递,降低噪声污染。
在交通工具领域,阻尼系统主要用于汽车、火车和飞机等交通工具的悬挂系统中。
这些交通工具在行驶过程中会受到道路不平度的干扰和风载荷的作用,产生车身的纵向和横向振动,给乘坐者带来不适和疲劳。
阻尼系统通过在悬挂系统中引入阻尼器,能够减小车身的振动幅值,提高车辆的稳定性和舒适性。
建筑物地震防护设计中的阻尼器应用
![建筑物地震防护设计中的阻尼器应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1bc57a57a31614791711cc7931b765ce04087a11.png)
建筑物地震防护设计中的阻尼器应用地震是自然界最为毁灭性的灾害之一,对建筑物的破坏程度常常让人惊讶。
因此,为了确保建筑物在地震中的安全性,地震防护设计变得至关重要。
在建筑物地震防护设计中,阻尼器的应用被广泛研究和应用,以有效减少地震对建筑物的影响和破坏。
一、阻尼器的定义和分类阻尼器是一种通过消散地震能量来减少结构响应的装置。
它能够将地震产生的能量转化为热能或其他形式的能量,从而降低结构的振动幅度。
根据其工作原理和机制的不同,阻尼器可分为摩擦阻尼器、流体阻尼器和液体阻尼器等几类。
1. 摩擦阻尼器摩擦阻尼器是利用材料之间的相对滑动产生摩擦力,将结构振动的动能转化为热能来减震的装置。
常见的摩擦阻尼器有摩擦滑移型和挤压型两种。
摩擦滑移型摩擦阻尼器通常由压力板、滑动板和压缩垫组成,通过调节压力和摩擦力的大小来实现减震效果。
而挤压型摩擦阻尼器则是通过材料在挤压过程中产生的摩擦力来降低结构的振动。
2. 流体阻尼器流体阻尼器通过流体的黏滞阻力来减小结构的振动。
流体阻尼器由流体阻尼器本体和流体缓冲区组成。
其工作原理是通过流体的粘度和流动阻力使结构的振动能量被流体吸收和消散。
3. 液体阻尼器液体阻尼器主要包括液压系列阻尼器和液体摩擦阻尼器。
液压系列阻尼器通过改变油液的流动路径和缓冲室容积来实现减震效果。
液体摩擦阻尼器通过扭转阻尼器和剪切阻尼器来使结构动力学特性发生改变,从而减小结构振幅。
二、阻尼器在地震防护设计中的应用阻尼器作为一种地震减震装置,被广泛应用于建筑物的地震防护设计中。
它们能够有效地消耗地震能量,保持结构的稳定性和整体完整性。
以下是阻尼器在地震防护设计中的几个应用场景:1. 建筑物结构阻尼器可以被安装在建筑物的主体结构中,例如高层建筑的框架结构或者桥梁的横梁。
通过在结构的关键位置安装阻尼器,可以降低结构的振动幅度,从而增强结构的抗震性能。
2. 悬索桥阻尼器在悬索桥的设计中也起到了重要的作用。
悬索桥作为一种特殊的桥梁结构,其横向和纵向的振动对桥梁的稳定性和车辆的安全性都有重要影响。
粘滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用
![粘滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/854587cd8bd63186bcebbc8c.png)
2 6
福建 建设科技
2 1 . . 0 1No 5
一建 筑 结构
图 4 阻尼 器
图 2 人字 型 器 立 面 布 置 图
俞
/
一
6注意事项 6 1与阻尼 器设备 相连 的梁柱 的抗 震等级 需提 高一级 , . 以保证此部位最后进入塑性 。 6 2需考虑 结 构 的地 震 力可 以传 递 给阻 尼 器 ,则 运 用 . P M 设计 时结构应满足刚性隔板假定 。 KP 6 3阻尼器 的输 出力 是单方 向的, . 需在 垂直输 出力方 向
( 上接 第 7页 ) 大趋势且不收敛 , 立即用挖土机挖土 向坡脚 回填反压 , 直至位 移稳定再采取加 固措施 ; 或者若基坑位移超过预警值 , 应及时 将基坑周 围多余 土卸 掉 , 以减轻 基坑边 荷载 。按 上述措施 进
图 5实景 图
参 考 文 献 E3 1 中国建筑科 学研 究 院 . B 0 1— 20 建 筑抗震 设计 规 范E - G 50 1 0 1 s. ]
度有关 , 此外 , 有一 个 重要 的参 数—— 行程 , 位 mi。这 还 单 n 影响阻尼器 中心距 的大小 。确定某 一型号的阻尼器 的性能 以
系列研究和应用成果 。 2工程 概 况
及外形 至少需要知道 阻尼力 , 阻尼 系数 , 速度 , 阻尼指 数这其 中 的三个参数和行程 。这些都 是通过有限元软件分析 由设计 人 员提供的 , 结构 中使 用阻 尼器 的优 点是 提高结 构 的抗 震性
度, 能满足结构正 常使 用要 求 。当出现 中、 大地震 时 , 随着 结 构侧 向变形 的增 大 , 尼器进 入弹塑性状态 , 阻 并且迅 速衰减结 构 的位 移 、 速度 、 加速度 等动力反应 , 而确保 主体结构在 强 从 地震作用下 的安 全使用 。
李建中---阻尼器在桥梁减震中的应用
![李建中---阻尼器在桥梁减震中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1daab1d67f1922791688e8c4.png)
PLAN
HORIZONTAL OPENING : 2 m
Jacques COMBAULT
谢 谢!
大跨、高墩桥梁抗震设计关键技术
周期延长 加速度谱 阻尼减少 周期 (T) 位移谱
周期延长
阻尼减少 周期 (T)
加速度反应谱
位移反应谱
铅芯橡胶支座
Y Fmax kd+ ku
钢板 橡胶层
橡胶保 护层
ukd-
Qd+ QdFmin
keff u+ X
ku
支座滞回曲线
铅芯
铅芯橡胶支座滞回曲线
铅芯橡胶支座
分层橡胶支座中部插入铅芯而形成的隔震装置。 铅芯:提供地震下的耗能能力和静力荷载下所需刚度(初始剪 切刚度G约130MPa
落梁震害支座滑移脱挡块剪坏伸缩缝破坏相邻联主梁碰撞震害以及桥台开裂震但主梁与下部结构破坏较轻板式橡胶支座在地震作用下因扛滑承载力不足导致主梁滑移支承宽度不足落梁震害主梁位移过大较大的墩梁相对位移伸缩缝破坏挡块破坏确保足够的支承宽度设计必要的约束装置与此同时支座的这种滑动机制也确实有助于减小下部结构的地震响应并在一定程度上保护桥墩以及基础免于较大的地震破坏
桥梁减震耗能技术的应用与发展
同济大学
2014年4月
1 2
背景 典型中小跨桥减隔震技术
3 减隔震支座及其应用 4 大跨度桥梁减震耗能技术
1、背景
近三十年来,国内外地震灾害频发,许多桥梁倒塌或严重损 伤,切断了震区交通生命线,造成了巨大的生命财产损失。
汶川地震
阪神地震
汶川的典型破坏形态包括:落梁震害、支座滑移(脱)、挡 块剪坏、伸缩缝破坏、相邻联主梁碰撞震害以及桥台开裂震 害等。
开缝钢板阻尼器及其在斜拉桥结构中的应用
![开缝钢板阻尼器及其在斜拉桥结构中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e96626375bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e20.png)
开缝钢板阻尼器及其在斜拉桥结构中的应用一、开缝钢板阻尼器的工作原理开缝钢板阻尼器通过钢板间的开缝进行摩擦阻尼,实现结构的抗震减振效果。
当地震或风荷载作用于斜拉桥结构时,结构会发生相对位移,使得钢板之间的接触面发生抗摩擦力。
这种抗摩擦力的作用下,能够消耗结构的振动能量,从而减小结构的震动幅值,提高结构的抗震性能。
二、开缝钢板阻尼器的结构特点1.结构简单紧凑:开缝钢板阻尼器由多块钢板组成,钢板之间通过预先开设的缝隙形成阻尼力。
结构紧凑,对整体斜拉桥结构的占用空间较小。
2.耐久性强:开缝钢板阻尼器采用优质钢材制造,具有较强的抗腐蚀性和耐久性。
经过反复震动试验验证,其使用寿命长,不易出现疲劳损伤。
3.调节性能好:开缝钢板阻尼器可以根据设计要求进行调节,包括钢板的厚度、宽度以及缝隙的大小等。
通过调节这些参数,可以实现结构的不同阻尼效果,以适应不同的工程需求。
4.可更换性好:开缝钢板阻尼器的单元结构设计,便于单个钢板的更换和维护。
在使用过程中,如果一些钢板发生损伤,可以单独更换钢板,而不需要更换整个阻尼器,减少了维护成本。
1.抗震减振:开缝钢板阻尼器能够通过摩擦阻尼作用,有效减小结构的震动幅值,降低地震对斜拉桥的破坏风险。
通过合理设计和配置开缝钢板阻尼器,可以大幅提升斜拉桥的抗震性能。
2.减小风荷载:斜拉桥结构在风荷载作用下容易产生共振,导致结构的震动幅值增大。
在斜拉桥主梁的下部设置开缝钢板阻尼器,可以有效减小风荷载对结构的影响,降低共振风险。
3.改进桥面舒适性:斜拉桥结构受到车辆行驶时的横向力作用,易产生横向振动,影响行车舒适性。
通过在桥面横向加设开缝钢板阻尼器,能够减小结构的横向振动幅值,提高行车的平稳性和舒适性。
4.阻尼器可调性:开缝钢板阻尼器的阻尼特性可以通过调整钢板的厚度、宽度和缝隙的大小来进行调节。
根据不同的设计要求和结构特点,可以实现阻尼器的不同阻尼效果,以适应不同的斜拉桥工程需求。
总之,开缝钢板阻尼器作为一种有效的斜拉桥抗震减振措施,具有结构简单紧凑、耐久性强、调节性能好和可更换性好等特点。
土木工程中的磁阻尼器减震技术研究与应用
![土木工程中的磁阻尼器减震技术研究与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ba965af0d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766c82.png)
土木工程中的磁阻尼器减震技术研究与应用在土木工程领域,如何提高建筑物和结构在地震、强风等自然灾害中的安全性和稳定性一直是研究的重点。
随着科技的不断进步,磁阻尼器减震技术作为一种新兴的有效的减震手段,逐渐受到广泛关注和应用。
磁阻尼器是一种基于电磁感应原理工作的阻尼装置。
它通过磁场的作用,将结构的振动能量转化为热能等其他形式的能量耗散掉,从而有效地减少结构的振动响应。
磁阻尼器具有诸多优点。
首先,它的响应速度极快。
在结构振动发生的瞬间,磁阻尼器能够迅速做出反应,提供阻尼力,抑制振动的发展。
其次,磁阻尼器具有良好的耐久性。
与传统的阻尼器相比,它不易受到环境因素的影响,如温度、湿度等,能够在长期的使用过程中保持稳定的性能。
再者,磁阻尼器的可调节性强,可以根据不同的结构和工况需求,灵活地调整阻尼参数,以达到最佳的减震效果。
在研究方面,科学家们致力于优化磁阻尼器的设计和性能。
通过深入研究电磁感应原理和磁场分布规律,不断改进磁阻尼器的结构和材料,以提高其阻尼效率和工作可靠性。
同时,利用先进的数值模拟技术,如有限元分析等,对磁阻尼器在结构中的减震效果进行精确预测和评估,为实际工程应用提供理论支持。
在实际应用中,磁阻尼器减震技术已经在许多土木工程结构中得到了成功的应用。
例如,在高层建筑中,安装磁阻尼器可以有效地减少风振和地震作用下的结构位移和加速度,提高居住者的舒适度和安全性。
在桥梁结构中,磁阻尼器能够降低车辆行驶和风力等因素引起的振动,延长桥梁的使用寿命。
此外,在体育场馆、展览馆等大跨度空间结构中,磁阻尼器也发挥着重要的减震作用,保障了人员的安全和结构的正常使用。
然而,磁阻尼器减震技术在应用中也面临一些挑战。
一方面,磁阻尼器的成本相对较高,这在一定程度上限制了其大规模的推广应用。
另一方面,磁阻尼器的安装和维护需要专业的技术人员和设备,对施工和运维管理提出了较高的要求。
为了推动磁阻尼器减震技术的更广泛应用,需要在以下几个方面进一步努力。
隔震支座与粘滞阻尼器在隔震结构中的应用
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隔震支座与粘滞阻尼器在隔震结构中的应用摘要:隔震结构是一种建筑结构形式,它通过利用弹性材料、减震器、承重墙等隔震材料,使建筑体系与地基之间产生阻尼,从而减少地震对建筑物的影响。
隔震结构被广泛应用于地震频繁的地区,如日本、美国加州等地。
隔震支座作为一种用于建筑和桥梁等结构的装置,通过在结构与地基之间引入柔性支撑材料,实现结构与地基的隔离,以降低结构受到外力引起的震动响应。
隔震支座的应用在抗震设计中发挥着重要的作用,可以保护结构和人员的安全。
基于此,本篇文章对隔震支座与粘滞阻尼器在隔震结构中的应用进行研究,以供参考。
关键词:隔震支座;粘滞阻尼器;隔震结构;应用分析引言隔震支座的原理是通过弹性和动力隔离来减缓结构震动的机制。
隔震支座在建筑、桥梁、工业设备和文物保护等领域中的应用十分广泛。
隔震支座虽然在抗震设计中具有许多优点,但也存在一些挑战和限制。
其中包括支座的材料选择、刚度调整、施工过程中的工程实施和维护等问题。
隔震支座的应用不仅可以保护结构和人员的安全,还能延长结构的使用寿命,降低维修成本。
因此,在实际工程中,合理选择隔震支座,并进行适当的设计和施工,对于提高结构的抗震性能具有重要意义。
1引入隔震结构的背景和意义隔震结构的引入背景和意义是因为地震是一种常见的自然灾害,它会对建筑物及其内部设施造成巨大破坏,严重威胁人类的生命安全和财产安全。
为了减少地震对建筑物的影响,人们通过研究隔震技术,设计出了隔震结构,使建筑物能够在地震中保持相对稳定,减少破坏和损失。
隔震结构的引入还有其他的意义,如:(1)增强建筑物的耐震性能,提高其抵御自然灾害的能力。
(2)减少地震对人类的伤害和财产损失,保障人们的生命安全和财产安全。
(3)提高建筑物的使用寿命,减少维修和修缮费用。
(4)增加建筑物的经济效益和社会效益,提高建筑物的价值和品质。
因此,隔震结构的引入具有重要的意义和价值,它是建筑结构领域的一项重要技术创新,为保障人类的安全和财富做出了重要贡献。
摩擦型阻尼器在抗震方面的应用
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摩擦型阻尼器在抗震方面的应用摘要随着近年来地震灾害频发,在建筑工程建设中对建筑物的抗震能力提出了新的要求。
传统的建筑抗震结构通过建筑自身构件的变形来消耗地震能量,会对建筑物自身结构造成永久性破坏,对建筑物的后期使用安全造成较大的影响。
通过在建筑物抗震结果中加入摩擦阻尼器构件,能够利用该构件吸收掉大部分地震能量,有效降低了地震对建筑物本体结构的破坏,对提升建筑物的整体抗震性能具有重要作用。
本文对摩擦阻尼器在建筑抗震方面的应用进行了简单的分析。
关键词摩擦阻尼器;抗震;原理;应用1摩擦阻尼器概述及分类摩擦阻尼器是一种被动的耗能减振装置。
随着近年来国内外研究人员的不断研究,开发出了多包括普通摩擦阻尼器、Pall摩擦阻尼器及Sumitomo摩擦阻尼器等多种摩擦阻尼器。
传统的建筑物抗震方法是通过建筑结构本身的塑性变形来消耗地震的能量,这种看诊方式会对结构本身造成较大的破坏,无法有效保证建筑的安全性。
而通过利用摩擦阻尼器进行减震的方法能够有效避免对建筑物结构本身的破坏。
摩擦阻尼器的耗能能力较高,建筑物本身的荷载以及震动频率对其耗能能力的影响较小,同时其还具有取材容易、造价低廉等特点,能够很好的应用到建筑结构的抗震工作中。
1.1普通摩擦阻尼器普通的摩擦阻尼器主要分为三层结构,分别为中间钢板和上下两层的铜垫板。
普通摩擦阻尼器主要是通过中间钢板对上下两层铜垫板的摩擦进行耗能,中间钢板与铜垫板通过螺栓进行连接,在耗能过程中,可以通过紧固螺栓或放松螺栓来调节摩擦力的大小。
螺栓的紧固力越大,摩擦阻尼器运动所产生的摩擦力越大。
同时,在该结构中采用钢板和铜两种材料,能够降低阻尼器滑动摩擦力的衰减,从而有效保证了阻尼器性能的充分发挥。
经过试验证明,该摩擦阻尼器的摩擦力衰减主要受到螺栓紧固力的影响,因此,在安装过程中,需要尽量紧固螺栓,保证阻尼器实现最大的耗能,以此来尽量降低地震对建筑物结构的影响。
1.2 Pall摩擦阻尼器Pall摩擦阻尼器是一种双向的摩擦阻尼器,目前已被广泛应用到工程的抗震结构中,它是由Pall等人在1982年设计出来的。
调谐质量阻尼器(TMD)在高层抗震中的应用
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调谐质量阻尼器(TMD)在高层抗震中的应用摘要:随着经济的发展,高层建筑大量涌现,TMD系统被广泛应用。
越来越多的学者对TMD系统进行研究和改进。
本文介绍了TMD系统的基本工作原理,总结了其各种新形式,分析了它的研究现状,并指出了两个新的研究方向等。
关键词:TMD系统高层建筑抗震原理发展应用The use of the tuned mass damper in the seismic resistanceof the high-rise buildingAbstract:With the economic development, the high-rise buildings spring up, then, the tuned mass dampers are extensively used. More and more scholars research and improve the tuned mass damper. This thesis introduces the operating principle of the tuned mass damper,summarizes many new forms of the tuned mass damper, analyzes its research status and even points out two new research directions.Keyword: the tuned mass damper the high-rise building seismic resistance principle development use1.引言随着社会经济的快速发展,城市人口密度不断增长,城市建筑用地日益紧张,高层建筑成为城市化发展的必然趋势[1-3]。
高层及超高层建筑的不断涌现,加上建筑物的高度和高宽比的增加以及轻质高强材料的应用,导致结构刚度和阻尼不断下降。
建筑物的抗震设备与结构加固
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建筑物的抗震设备与结构加固地震是自然界中一种常见的自然灾害,对于建筑物的抗震设备与结构加固至关重要。
科学的抗震设备和结构加固措施可以有效地减少地震对建筑物的破坏,并提升人们的生命安全。
本文将从抗震设备和结构加固两个方面进行探讨。
一、抗震设备1. 阻尼器阻尼器是一种常见的抗震设备,通过吸收或耗散地震能量,减小地震对建筑物的影响。
常见的阻尼器有液体阻尼器、摩擦阻尼器等。
液体阻尼器利用液体的粘滞和抗剪性,将地震能量转化为热能,从而减少建筑物的震动幅度。
而摩擦阻尼器则通过摩擦力的作用,吸收地震能量。
这些阻尼器可以根据建筑物的需求进行合理选择和布置,提高建筑物的抗震能力。
2. 基础隔震基础隔震是一种通过减小地震波传递到建筑物上部的震动幅度来提升建筑物抗震能力的方法。
基础隔震技术主要通过设置弹性隔震层,将建筑物与地基隔离,降低地震能量的传递和破坏。
基础隔震技术可以减少地震对建筑物的破坏,提升建筑物的稳定性和安全性。
然而,基础隔震技术对建筑物的设计和施工要求较高,需要进行细致的计算和工程实践。
3. 预制加固构件预制加固构件是一种在建筑物结构中使用的抗震设备,通过预先加固构件来提高建筑物的整体受力性能。
这些预制构件可以使用高强度的材料,如钢材或碳纤维等,从而增强建筑物的抗震性能。
预制加固构件广泛应用于现代建筑物中,可以提高建筑物的抗震能力和整体结构的稳定性。
此外,预制构件的使用还可以缩短建筑施工周期,提高工程质量。
二、结构加固1. 加固柱加固柱是一种常见的结构加固方法,通过在原有柱子的外部或内部增加一层或多层柱子,增加柱子的截面积和抗震能力,提高整体结构的稳定性。
加固柱可以使用钢材或混凝土等材料制作,根据建筑物的具体情况进行合理的设计和施工。
加固柱能够增强柱子的受力性能,防止柱子的破坏和倒塌,从而提高建筑物的抗震能力。
2. 加固梁加固梁是一种通过在原有梁的顶部或底部增加钢板等材料,增加梁的承载能力和抗震能力的结构加固措施。
非线性粘滞阻尼器在框架结构抗震加固设计中的应用
![非线性粘滞阻尼器在框架结构抗震加固设计中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/22b7730b03d8ce2f00662342.png)
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福建建设科技 2 1. o4 02N .
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非线性粘滞阻尼器在框架结构 抗震加 固设计中的应用
晏音
[ 摘
刘静
陈宙 ( 建 省建筑 设计 研究 院 福
福 建福 州 30 0) 50 1
要] 本文介绍 了非线性粘弹性 阻尼器的性能特点及 消能减震原理 。并以 实际抗震加 固工程为例对 粘滞 阻尼 器、 曲 屈
二组 , 场地特 征周 期 04 s 医疗类建 筑依据 《 .5, 建筑 工程抗 震
d mp r h e s cr i f r e n e i n o h r me r s e p o e . a e s i t e s imi en o c me t sg ft e f a wo k i x l r d n d Ke r s l i ic u a e ;v b a i n e e g isp t m es cr i f r e n y wo d :f d vs o s d mp r i r to n r y d s i a i u o s imi en o c me t
A sr c :Th s p p ri t o u e h e f r n ec a a t rs iso h o l e rv s o ls i d mp r n n r y d s i a in p i c— b ta t i a e n r d c s t e p ro ma c h r c e i t f e n n i a i c ea t a e s a d e e g isp t r i c t n c o n p efr ty l is l .Th n,t e v s o d mp r n t e r i f r e n e i n o r me r s a x mp e i c m p r d t h ic u a p r e h ic a e si h en o c me td sg fa f a wo k a n e a l s o a e O t ev s o sd m e s
建筑阻尼器在结构抗震中的应用
![建筑阻尼器在结构抗震中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/84c519d0846a561252d380eb6294dd88d1d23d4d.png)
建筑阻尼器在结构抗震中的应用随着城市建设的快速发展,人们对建筑物的抗震能力日益关注。
地震是一种破坏性极大的自然灾害,能够给人们的生命和财产安全带来严重威胁。
因此,建筑结构的防震设计成为了建筑工程领域的重要议题。
在抗震设计中,建筑阻尼器作为一种被广泛应用的措施,能够有效减少结构在地震中的振动反应,提高建筑物的抗震能力。
首先,我想解释一下什么是建筑阻尼器。
建筑阻尼器是一种专门用于减震的装置,它通过消耗和转换结构的动能,降低建筑物在地震中的共振响应。
常见的建筑阻尼器包括液体阻尼器、摩擦阻尼器和粘滞阻尼器等。
这些阻尼器通过不同的机理,能够在地震中发挥吸收和分散能量的作用,有效减小结构的位移和变形。
其次,建筑阻尼器在结构抗震中的应用被广泛认可。
阻尼器可以被安装在建筑物的主体结构中,或者作为独立的装置与主体结构相连接。
通过在结构中设置多个阻尼器,可以形成一个能够吸收地震能量的耗能系统,提高建筑物的整体抗震能力。
同时,阻尼器还可以根据建筑物的不同需求来设计和调整,以达到最佳的抗震效果。
另外,建筑阻尼器在实际工程中取得了显著的成果。
例如,2008年中国汶川地震中,北京奥运会的主场馆——鸟巢就成功地应用了结构阻尼技术。
鸟巢采用了大量的钢质阻尼器,通过这一先进技术,鸟巢在地震中承受了巨大的震荡力,保护了内部设施的完好性,为人们提供了安全的逃生通道。
这个例子证明了建筑阻尼器在提高建筑物抗震能力方面的重要作用。
此外,建筑阻尼器的发展也呈现出创新和多样化的趋势。
传统的阻尼器更多采用摩擦和粘滞的原理,但随着科技的不断进步,新型的阻尼器如形状记忆合金阻尼器、磁流变阻尼器等也开始受到关注。
这些新型阻尼器具有更高的能量耗散能力和更稳定的性能,在抗震设计中有着广阔的应用前景。
总之,建筑阻尼器在结构抗震中发挥着重要的作用。
通过减小建筑物在地震中的振动反应,阻尼器能够保护建筑物的完整性,减少人员伤亡和财产损失。
目前,建筑阻尼器已经成为了一种成熟和可靠的结构抗震技术,在实际工程中取得了显著的成果。
阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析
![阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3661e1ed370cba1aa8114431b90d6c85ec3a8818.png)
阻尼器在高层钢结构中的减震性能对比分析
阻尼器的作用是通过吸收和转化地震能量,减少建筑结构的振动。
在高层钢结构中,
阻尼器可以通过消除结构的共振现象,减小结构的位移和加速度,从而降低地震对建筑物
的影响。
常见的阻尼器有摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和液体阻尼器等。
摩擦阻尼器在高层钢结构中的减震性能较好。
摩擦阻尼器通过摩擦力来吸收地震能量,减小结构的振动。
摩擦阻尼器具有简单、易于安装和调整的特点,可以适应不同结构的需求。
摩擦阻尼器还具有较好的耐久性和抗冲击能力,适用于高强度地震区域。
粘滞阻尼器是另一种常用的阻尼器,在高层钢结构中也能发挥较好的减震效果。
粘滞
阻尼器通过粘滞力来吸收地震能量,并将其转化为热能。
与摩擦阻尼器相比,粘滞阻尼器
具有更大的阻尼比和更宽的工作频率范围。
粘滞阻尼器还能够提供较大的阻尼力,有效控
制结构的振动。
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阻尼器在结构抗震中的应用研究
摘要:本文介绍了结构抗震控制理论及主要控制形式,阐述了粘弹性阻尼器的耗能减震原理和有限元计算算模型,并且运用midas软件对一五层钢筋混凝土框架结构设置粘弹性阻尼器前后进行模拟分析,通过对其动力性能进行对比,对抗震性能进行了评估,为粘弹性阻尼器在结构抗震中的应用提供参考。
关键词:阻尼器 ;抗震; 控制
abstract: this paper introduces the structural seismic control theory and control form, elaborated the viscoelastic damper energy dissipation principle and finite element calculation model, and use midas software to one five storey reinforced concrete frame structure with viscoelastic dampers and simulation analysis, based on its dynamic performance are compared, the seismic performance is evaluated, for viscoelastic dampers for seismic application provides the reference.
key words: damper; seismic; control
中图分类号:tu352.1+1文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
1 前言
地震是危及人民生命和财产的突发式自然灾害。
因此,结构控制在结构工程中的应用越来越重要。
结构振动控制(简称为结构控
制)技术,是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应[1]。
该技术在土木工程界广泛的应用和研究始于1972年美籍华裔学者yao j.t.p(姚冶平)对结构控制这一概念的首次提出,通过在结构上设置一些耗能装置,由耗能材料的变形来增大结构阻尼达到消耗地震能量,减小主体结构地震反应。
粘弹性阻尼器由于其显著的特性在工程中被广泛应用,它是一种与速度相关的被动耗能减震装置。
本文研究了粘弹性阻尼器对钢筋混凝土框架结构的抗震性能的改善。
2 抗震控制分类
结构控制根据是否需要外部能源可以分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制[2]。
⑴被动控制
被动控制是指不依靠外部能源输入的控制,其控制力是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。
被动控制因其低廉的造价,相对良好的减震效果,实现容易等优点而引起了科研人员的关注,许多被动控制日趋成熟,并在实际工程中的抗震抗风控制中得到广泛应用。
⑵半主动控制
控制力也是由控制装置自身的运动而被动产生,但在工作过程中控制装置可以利用少量外加能源主动调整自身的参数,从而间接起到调节控制力的作用。
其控制精度较被动控制高,但具备被动控制系统的可靠性,只需少量的外加能源,造价较主动控制低廉,但
具有主动控制系统的强适应性,因而具有更广泛的应用和发展前景。
⑶主动控制
有外加能源,控制力是由控制装置依据某种控制规律,利用外加能源主动施加的。
其将现代控制理论和自动控制技术巧妙地应用于结构抗震。
系统主要由传感器、运算器以及施力作动器三部分组成。
由于实时控制力可以随输入地震改变,其控制效果明显优于完全依赖于地震波特性的被动控制,但是它存在两个缺点,限制了它的应用,一是对于施力对象庞大,所需外加能源较大;二是控制算法复杂,引起时滞现象。
⑷混合控制
不同控制方式相结合的控制方法。
是将主动控制和被动控制结合起来的控制方法,对控制技术进行优化组合,充分发挥各控制技术的优点,避开其缺点,可形成较为成熟而先进有效的组合控制技术。
3 阻尼器计算模型
粘弹性阻尼器(viscous elastic damper,简称ved)一般由约束钢板和粘弹性材料组成,在约束钢板之间加粘弹性材料,粘弹性材料一般由聚胺脂、硅胶材料和其它高分子材料组成,t形钢板和矩形钢板分别被约束在主体结构上。
主体结构受到地震作用下发生变形,约束钢板在被动力作用下两端发生相对运动,从而带动粘弹性材料产生剪切滞回变形而耗散能量。
粘弹性阻尼器的有限元模
型由tsai提出的,其本构关系为[3]:
(1)
式中,为特定函数,和是基本模型参数,由下式确定
(2)
式中,、、、和参数需要通过试验确定;为工作温度;为参考温度(确定参数试验时的环境温度)。
假设应变在时间步长和之间呈线性变化,可以导得在时刻粘弹性阻尼器的应力–应变关系为[4]:
(3)
式中,为应变前时效。
在该模型中,环境温度以存储在材料中的初应变能的形式来反映。
地震过程中粘弹性材料温度的升高以应变能的形式体现。
由于能反映应变变化快慢和应变幅值的大小。
因此该模型综合考虑了能对对粘弹性阻尼器性能产生影响的温度、频率和应变幅值。
4 算例分析
某综合服务楼,为6层钢筋混凝土框架结构,梁板柱均为现浇。
层高为3.3米,纵向5跨,跨度为7.2米,横向3跨,跨度分别为6.0米、2.4米、6.0米,梁柱混凝土均为c30。
工程位于设计基本地震加速度为0.20g的地区,8度设防,场地类别为ii类,设计地震分组为第二组。
钢筋纵筋用hrb335,箍筋用hpb235。
采用粘弹性阻尼器,布置于结构两端及中间横向框架的一、三、五层,如图1所示。
选取el-centro地震波,步长0.01秒,持时
20秒。
图1 阻尼器布置
运用midas有限元软件最设置阻尼器前后的结构进行分析,可以得到设置阻尼器前后结构的前五阶自振周期如表1所示。
从振型的周期对比可以看出,设置粘弹性阻尼器后,结构的周期变小,频率变大,说明设置粘弹性阻尼器后,结构的刚度有所增加,结构的动力性能发生了改变。
同时,根据计算结果,可知,设置阻尼器后,结构的位移得到了明显的控制。
5 结论
运用midas有限元软件分别对一个设置粘弹性阻尼器前后的五层钢筋混凝土框架进行了动力时程分析。
通过对结构抗震性能的评估、对比,可以得到:在结构中设置粘弹性阻尼器,可以在大震、小震情况下提高结构的抗震性能,也可用在超高层建筑抗风方面;耗散能量的粘弹性材料性能受温度影响较为明显,为了充分发挥功效,在设计阶段和使用阶段均需要合理的考虑温度项;阻尼器刚度在大变形的循环荷载作用下会产生一定程度的退化,但其低周疲劳性能好。
参考文献
李创第,余亚平,陆运军,葛新广. maxwell粘滞阻尼器耗能结构的等效阻尼分析[j]. 广西工学院学报,2011(1):1-6 闫培雷,孙柏涛,陈洪富. 汶川地震震中某钢筋混凝土框架结
构的非线性地震反应分析[j]. 震灾防御技术,2010(3):364-369 吴从晓,周云,邓雪松,吴从永. 高位转换粘滞阻尼减震结构阻尼器合理阻尼系数研究[j]. 振动与冲击,2011(3):180-184 常业军,苏毅,吴曙光,程文瀼. 圆筒式粘弹性阻尼器的试验研究及工程应用[j]. 振动与冲击,2007(12):63-67 注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。