設(shè)置金屬阻尼器的高層鋼框架結(jié)構(gòu)減震性能研究.pdf

1、在工程結(jié)構(gòu)減振控制領(lǐng)域里,消能減震技術(shù)占有很大比重,是土木工程結(jié)構(gòu)抗震研究的主要方向之一,它已成為世界諸多專家學(xué)者在研究結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)中的熱點(diǎn)問題。金屬阻尼器作為消能減震技術(shù)中一類有效的減震裝置,具有取材、制作、安裝簡便,耐久性高,價格低等優(yōu)點(diǎn)。金屬阻尼器能為建筑結(jié)構(gòu)提供附加剛度和附加阻尼,通過鋼材良好的滯回性能消耗傳入結(jié)構(gòu)的能量,保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的安全。由于其減震效果顯著,因此被用于新建建筑的振動控制,也用于舊有建筑的維修加固。在研究的

2、過程中,筆者做了如下工作:
　　(1)首先本文介紹了結(jié)構(gòu)振動控制的分類和目前金屬阻尼器在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀討論本文將要研究的內(nèi)容。
　　(2)以大連理工大學(xué)李宏男教授等人研制的單圓孔鋼阻尼器和雙X型鋼阻尼器為例,對單片金屬阻尼器的耗能機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值仿真分析,對其滯回狀況進(jìn)行了研究分析,并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。利用ANSYS有限元軟件模擬單圓孔型鋼阻尼器和雙X型鋼阻尼器的擬靜力加載試驗(yàn),得到的滯回曲線與試驗(yàn)結(jié)果吻合

3、良好,驗(yàn)證了有限元軟件ANSYS模擬的可靠性,同時得到這兩種阻尼器都具有較大的初始剛度和良好的耗能能力。分析了裝設(shè)單圓孔型鋼阻尼器的建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,并用Comb in40單元模擬單片金屬阻尼器,取得良好的模擬效果。
　　(3)運(yùn)用有限元軟件模擬計算時,選用El Centro波和Taft波和一條人工模擬的地震波,對安裝金屬阻尼器的鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的彈性時程分析和罕遇地震作用下的彈塑性時程分析,分析了裝設(shè)金屬阻尼器的高

4、層鋼框架結(jié)構(gòu)的減震性能。研究表明,金屬阻尼器用于建筑結(jié)構(gòu)中,能有效地減弱地震響應(yīng),明顯削弱結(jié)構(gòu)最大水平位移、最大層間位移角、最大層加速度和最大層剪力等值。
　　(4)對鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的彈性時程分析和罕遇地震作用下的彈塑性時程分析,對比分析了在結(jié)構(gòu)不同位置設(shè)置金屬阻尼器時的最大層位移、最大層間位移角、最大層速度、最大層加速度等值。討論了其各種情況下的減震效果后,得出結(jié)論,僅需在結(jié)構(gòu)下部75％左右樓層隔層設(shè)置金屬阻尼器就