消能減震鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彈塑性反應(yīng)分析.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的抗震和抗風(fēng)設(shè)計方法，消能減震控制是指在房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能裝置，通過局部變形提供附加阻尼，以消耗輸入上部的地震能量，達(dá)到預(yù)期防震要求，這是一種積極的抗震策略，目前已列入我國新抗震規(guī)范。因此，國內(nèi)外已有許多專家學(xué)者投入此領(lǐng)域的研究，但在消能器性能、阻尼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計等方面仍然存在許多問題，有待進(jìn)一步研究完善。 目前國內(nèi)關(guān)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的彈塑性分析研究已經(jīng)比較成熟，而消能結(jié)構(gòu)的彈塑性分析研究相對較少，且基本上都是采用

2、簡化的結(jié)構(gòu)層模型。本文以消能減振設(shè)計中應(yīng)用廣泛的一種方式——粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)為研究對象，系統(tǒng)研究了消能結(jié)構(gòu)的彈塑性動力分析方法，主要完成了如下工作： (1)消能減震結(jié)構(gòu)本文查閱大量文獻(xiàn)，綜述了近年來國內(nèi)外各種消能減震技術(shù)在材料、性能特點(diǎn)和工程應(yīng)用上的最新進(jìn)展，研究關(guān)于粘彈性阻尼器在力學(xué)計算模型及附加剛度、阻尼計算方面的研究進(jìn)展。 (2)恢復(fù)力模型恢復(fù)力模型的選擇是結(jié)構(gòu)彈塑性分析的基礎(chǔ)，本文提出用于消能結(jié)構(gòu)彈塑性分析的鋼筋混

3、凝土梁柱構(gòu)件統(tǒng)一四線型恢復(fù)力模型，并給出恢復(fù)力曲線上各特征點(diǎn)的計算公式。地震荷載作用下，四線型恢復(fù)力模型考慮了構(gòu)件開裂、屈服、極限變形對剛度的影響，更合理的反映了結(jié)構(gòu)實(shí)際受力變形狀態(tài)。 (3)消能結(jié)構(gòu)彈塑性分析研究了消能結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)層模型或桿系模型結(jié)構(gòu)動力方程的建立、系數(shù)矩陣的計算形式以及目前國內(nèi)地震動力反應(yīng)計算的各種方法。分別給出速度相關(guān)型消能器對應(yīng)于層模型或桿系模型基于等效線性化理論的附加剛度矩陣、附加阻尼矩陣的計算方法。

4、 (4)消能結(jié)構(gòu)彈塑性分析程序采用Wilson-θ法編制了粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析程序，解決了消能減震體系在罕遇地震作用下的位移計算問題。并在實(shí)例分析中驗(yàn)證了各種工況下粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)的減震效果，并對比了彈性假設(shè)計算和彈塑性計算的計算結(jié)果誤差。 (5)不同框架形式的消能設(shè)計規(guī)律針對層模型分析無法解決阻尼器在同一樓層的優(yōu)化布置問題，本文采用桿系模型編制的彈塑性時程分析程序，通過計算宏觀的層間變形和更細(xì)化的桿件截面狀態(tài)，判