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:14:.3 《结构消能减震设计】。
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,1,4.3.2 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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14.3》.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;Pal》l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】
【 ?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
1】4.: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W《en模型《;摩擦?消,能器、铅消能器【可采用?理想弹塑性》模型:
【 速度相关【。型,消能器宜《采用Maxw—ell模型》或,。Kelvin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
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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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14.3.9 !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
【 《。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?
—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+MG【。≤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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1:4,.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.?。3.20 》 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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