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14.3 【。 结构消能减—震设:计
!14:.,3.:2 由《于地震动的不—确定性结构在地【震作用下的反—应也是?不确:定的由于结》构计算模型的—各种假定和实—际,情况:存在一定《差异依?据所规?。定的地震作用进【行结构?抗震验算不》论计算理论和—工具如?何先进、《计算如何严格实【际地震发生》时与计?。算结果仍可》能存在较大的差异】因此为使消能减震】结构:实现“大《震不倒”的设防目】标需保证罕》遇地:。震作用下消能器不】致,失效破坏为此要【求消能器的极限位】移应比罕遇地震【作用时消能器的【计算最大位移值更】大以留有必要的余量!
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1《4.3.3 消能!器一般是和支—撑(支承构件)一】起布置在《。结构中支撑(支承构!件)和消能器构成消!能部件?常见的布置形—式有单斜撑、“V】”字型撑、“人”】字型等概念设—计,阶段应根《据消能器的》类型、构造及原结】构空间使《用、建筑设计、【施工和检《修要:求选择?消能部件的类型【例如:从消能?器的构造《、类型角度考虑圆】筒式黏弹性消能器、!筒式流体《消能器等适合采【用斜杆支撑;Pa】ll型摩擦》消能器、《双环金?属,消能器?、加劲圆《环金属消能器—适合采?用交叉支撑;金【属消能?器适合采《用“人”《字型支撑或用于耗能!剪力墙?中,
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: 抗震结构体系!要求:。受力明确、》传,。力途:径合理、《连续结构《体系合理的抗震结构!能,使结构分析更加符合!结构在地震》时的实际表现—提高结构的抗震【性能因?此消能?部件:。。的,布,置,应使结构形成均匀合!理,的受力体系减少【不规则性提高整体结!构的消能能力
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】 ,消能:器的布置宜使结构】平面两个主轴—方,向动力特性相近或】竖向方向刚》度均匀;《对于规则结构平面上!可在:。两,。个,主轴方向《上分别采用对—称布置?对于结构平面两个】主轴动力特性相差】较,。大时可根据需要分】别在两个主轴方向布!置也可以只在较弱的!一个:主,轴方向布置这时【结,。构设计应《只考虑?。单个方向《的消能作用对—于结构?竖向存在薄弱—层可优?先在薄?弱层布置《然后再考虑沿竖【向每:层或隔层或跨层布】置
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14.3.!4 不同的结构采!用,。不同的分析方—法在各?国抗震规范中均【有体现振型分解反应!谱,法仍是基本方—法但对不规则、【重要:和较高?的高层建筑要求采】用时程?分析法作为补充计算!。方法
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14.《3.5 消能器】。在结构中主要是【以提供?附加阻尼为主即使】消能器的附加刚【度会导?。致结构的《。周期变短但地震影响!系数:α值还是《减小的主体结构的】楼层剪力一般情况下!会减小?。消能减震结构楼【层最小地震》剪力系数的减小【主要是由于消能【减震结构《总阻尼比的增加而】减小了结构地震【反应为了使结构总】。地震:剪力和楼《层地震剪力保持一个!安全合理《范围消能减震结【构的楼层最小地震】剪力系?数可根据消能器附加!给,结构的阻尼比大小进!行,调整其值可取消【能减:震结构计算出的楼】。层剪力乘以1—.2的增大》系,数与相应楼层的【重力荷载《代表值的比值
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《14.3.6 位!移相关型消能器恢复!力模型大致有两类一!种是用?复杂的数学公式予】以描述的曲线型【;另一种是分段【线性化的《折,线型曲线型恢复力模!型中的刚《度是连续变化的【与工程实《际较为接近但在刚度!。的确定及计算方法上!较为:复,杂在实际工程计算】中并不常用》对于软钢消能—。器,和屈:曲约束支《撑可采用双线—性模型、三线性【。模型或Wen模型;!摩擦消能器、铅【。消能器可《采用:理想弹塑性模型【
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》 速度?相关型消能器宜采用!Maxwel—l,模型或Kelv【in模型其他类型】消能:器模:型可根据《组成消?。能器的元件》是采用串联》还是并联具体确定】
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消—能器:的设计参数应由厂】家提供的型检报告来!确定型检报告中【应包含消能器—的骨架曲线、滞回】曲,。线、初始刚度—、屈服承《载力、?屈服位移、极限承】。载力、极限》位移、疲劳性—能力学参《。数等并在《设计图纸上明确以保!证,采用:的消能?器产品型号与设计相!符,
14.!。。3.8? 对消能减—震结构进《行非线性《时程分析时消能器】的等效刚《度和非线性属性共】同影响结构的刚度矩!阵和阻尼耗能而目前!常用的消能》减震:结构设计的方法是】通过计算《消能部件附加等【效刚度和附》加阻尼比建》立消能?部件的等《效线性模《型,进行设防地震下的】振型分解反应—谱分析最后根—据结构内力》。对主体结构及消能子!结构进行《配筋计?算因此结构等效阻尼!比的迭代修正方法】是基于楼层剪力【进行的且基于楼层】剪力误差数值—上最小的楼层进行】修正可以很好的符】合规范的《包络:。精神
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1:4.3.9 — 静力弹塑性分【析方法是一种静力】的分析方法是在结】构计算模型上—施加按某《种规则?分布的水平侧—向力单调加载并逐】级加大;一旦—有构件开裂(或【屈服)即《修改其刚度(或使】其,退出工作)进—而修改结构总刚度矩!阵进行下一步计算依!次循环?直到结构达到预定的!。状态(成《。为,机构、位移超限或】达到目?标,位移)从而判—断是否满足相应的抗!震,能力:要求:消能器产生减震效果!主,要体现在消能器的滞!回性:能上消能器需要产生!往复位移或速度【而起作用为此静【力弹塑性《分析方法《分,析过程中无法直【。接体:现出消能器的作用也!不能直?接得出消能器附加】结构的阻尼比—为了:使静力弹《塑性:分析方法能够体【现出消能器》的作:用对消能器的刚【度和阻尼参》数进行等代》。并布置在《结构中进《行分析
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14.《3.13《 消能减》震结构?非线性时程分析时】消能器?的线性等效刚度和】非线性属性共同影】响结构的刚度—矩阵:和阻:尼耗能如果等效刚】度的取值不》合理可能导致分析结!果的不准确故应【重视消能器等效刚度!取值的合理性
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】。为了真?实地反映消能减震结!构的变形及受—力状态非线性时【。程分析时应》取消能器《最大阻尼力及对应】的,相对位移计算等【效刚度?在不改变消能—器非:。线性属性的前—提下对消能器—的线:性等效刚度》进行时程波下迭代】以,迭代收敛后的消能器!等效刚度为准
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消】能器附加给》结,。构的等效阻尼比采用!能量比法进行计算其!物理意?。义明确充分考—虑了等效阻尼比【的时:变特性?。且计算简单但能量】比法计算的到的【附加阻尼比可能【偏大或偏小》故还需进行迭代修】正才能更《好的符合规》范的包络精神
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14.3》.15 对于消能!器连接板与框架【梁连接的情况当消能!器采:用平行法安》装时支撑《可能会限制框架梁的!竖向变形但其—作,用很小不《能,起,到明显的约》束作用为此在确定布!置消能部件》跨的横梁《截面时不《。。应考虑消能部—件在跨?中的支承作用;消能!。器在地震作用下【往复作用时消能器】产生的水《平阻尼力会通过连接!。板传递到与其相【连的框?架,梁上导致框架—梁,除承受竖向荷—。载,。。作用外还要》承,受消能器在地震【作用时消能器—附加:的水平阻尼》力作用
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—为,了确保消能》减震:结构在罕遇地震作用!下,不发生倒塌消—。能减震结构需—要保:。证在主体结构达【到,极限承?。载力前消能》部件不能产生失稳或!节点板破坏;为了】保证消能部件的【安全其?连接节点《和构件都应进行罕遇!地震作用下消能器引!起的附加外荷载作】用下的截《面验算?
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》 子结构梁、柱和!梁柱节点在罕遇地】震作用下构件内【力值与消能器—极限阻尼《。力附:加作:用的组?合应小于构件极【限承载力
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: 子》结构的梁、柱—、梁柱节点》的极限承《。载力应满《足下式
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△V*D+V【*s+VG》≤V*u
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△M*【D+M*s+M【G≤M*u》
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—式中:△V*D、△—M*D分别为消能】器极限阻尼》力与罕遇地震作【。用,下消能器产生的阻】尼力的差《值对梁、《柱、:梁,柱,节点产生的附加【剪,力和:。附加弯矩《(非阻尼力差值【);V*s、M*】s分别为《梁、柱、梁》柱节点剪力值和弯】矩值(已包含阻尼力!对结构的附》加剪力和附加—。弯矩:),。。;,VG、MG分别【为重力荷载作—。用下的梁、柱—、梁柱节点剪力值】和弯:矩值;V*》u、M*《u分别为《梁、柱、梁柱—节点的极限抗剪承载!力和极限抗》弯,承载力
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14.》3.16 子【结构的梁、》柱、梁柱节》点的极限承载—力,验算需要《依赖结构《在,罕遇地震下的弹【塑性分析此分析工】作量很大且不同的】。。。分析程序、材料采】用不同的本构关【系、不同《的塑性?铰,假定等?等对于分《析结果很难有—一个较合《理的判?断为了避免子结构】的梁、柱、梁柱节点!的极限?抗剪承?载力验算工作量【过大避免弹》塑性:分析诸多的不确【定因素提出子结【。构弹:性分析方法以弹【性分析的结》果来验?算子结构的梁、柱、!梁柱节点的极—限抗剪?承载力
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14.3.】19 对于消能减!震,混凝土结《构中的?主体结构由于—消能部件附加的阻尼!比使得结构》的地:。震反应?降,。。低,构件的截面尺寸可】能,。。会有所减《小,主体结构的》抗,震构:造等级是根据设防烈!度、结构类型、【房,屋,。高度进?行区分主《。。体结构应《采用对应结》构体系?的计算和构造—措施执行《抗震构造等级的高低!体现了对结构抗【震性能要求的严格】。。程度为此对于—消能减震《混凝土结构的主体结!构,抗震构造等级—应根据?其自身的特》点按相应的规范【和规程取值》当消:。。能减震?结构的减震效果比】较明显时主体结构】的构造措《施可适当降低—即当满足《设计要求的消能减】震结构的《楼层剪力小于满足】设计要求非消—能减:。震结构楼层剪—力的50%》时消能减震的主体】结,构的构造措施可【。降低1?度执行
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14《.3.2《0 消能减震结】。构中消能部》件与结构《构件进行连接并【且会传递给》结构构件较》大的阻尼力为了保】证结构构件在消【。能部件?附,加的外力《作用下不至于发生】破坏需要在与消能部!件连接?的部:位进行构造加强
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