粘滞阻尼器对空间桁架结构减震作用研究
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粘滞阻尼器对建筑结构抗震性能的对比性研究结构进行消能减震设计的关键是准确合理估计阻尼器的动力行为,这可以在ETABS、SAP2000、Abaqus等软件中实现。
但PKPM仅能通过振型分解反应谱法计算地震作用,并且单元类型十分有限,不能直接进行阻尼器的建模及计算。
为了在PKPM中进行设计,需要采用等效线性化的方法,黏滞流体阻尼器对结构刚度没有贡献,仅需要考虑其附加阻尼比的贡献。
标签:黏滞阻尼墙;阻尼比;地震波地震是世界上最不可预测的自然灾害之一,它所造成的直接灾害有:建筑物与构筑物的破坏,如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁路轨道变形等等。
作为全国地震多发和高烈度区的省份,因此云南省对于中小学、医院及幼儿园出台相关规定,必须采取减、隔震措施,以此提高对弱势群体的保护。
减震措施,是指通过在结构中加入阻尼器(软钢或粘滞)来耗散地震的作用能量,从而达到减小主体结构的地震反应的目的,可以避免结构在地震中破坏或倒塌,实现抗震设防目标。
因此本文针对云南省某学校工程项目,做出减震结构设计。
一、案例项目概况针对云南省某项目工程主要包含“学生食堂、文体中心和学生公寓”,总建筑面积:12900㎡;地上面积:10300㎡;地下面积:2600㎡进行减震设计。
“学生食堂、文体中心和学生公寓”上部建筑方案为L形布置,共12层(局部6层和3层)。
结构上采用抗震缝脱开的处理方法,沿12层与6层交接处将该子项上部结构分割为独立开来的一栋12层(局部3层)框架剪力墙结构和一栋6层框架结构。
在该子项塔楼下方及周边外扩范围设有一层地下室,全层地下室均为6级乙等人防地下室。
该子项两塔楼上部结构均采用消能减震技术。
抗震烈度为八度,地震分组为第三组,场地类别为二类;嵌固端选择:“学生食堂、文体中心和学生公寓”子项两栋塔楼嵌固端选取为地下室顶板[1-5]。
二、案例项目上部及地下室结构设计(一)结构选型、抗侧力体系和楼盖体系建筑结构体系、楼盖体系和结构抗震等级选取简述。
粘弹性阻尼器在框架结构抗震中的应用研究摘要:本论文首先介绍了结构控制理论的提出及其发展,以及控制形式。
然后对阻尼器进行了详细介绍,着重阐述了粘弹性阻尼器的耗能减震的原理及计算模型,详细说明了结构抗震控制设计方法的基本原理和步骤,并且运用有限元软件对一个设有粘弹性阻尼器的钢筋混凝土框架进行了动力时程分析。
为实际工程中结构抗震控制应用提供了参考。
关键词:阻尼器;抗震;时程;有限元Abstract: This paper first introduces the structure control theory and its development, and the control form. Then the damper were introduced, emphatically elaborated the viscoelastic damper energy dissipation principle and calculation model, detailed description of the structural seismic control design principle of the method and the step, and by using the finite element software on a with viscoelastic dampers reinforced concrete framework for dynamic time history analysis. This paper provides reference for the practical engineering of seismic control of structure and application.Key words: damper; seismic; scheduling; finite e1前言结构抗震控制技术是在结构上设置耗能装置,通过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[1]。
粘滞阻尼器减震隔震技术
粘滞阻尼器是一种常用于减震隔震技术的装置,它的作用是通
过粘滞阻尼材料的粘滞特性来吸收和消散震动能量,从而减少结构
物体受到的震动影响。
粘滞阻尼器通常由粘滞材料、支撑结构和外
壳组成。
从技术角度来看,粘滞阻尼器的工作原理是利用粘滞材料的内
部分子在受到外力作用时发生相对滑动,从而将机械能转化为热能,达到减震的效果。
这种技术可以有效地减少建筑结构、桥梁、机械
设备等受到的地震、风载等外部振动的影响,提高其抗震性能和安
全性能。
在工程实践中,粘滞阻尼器广泛应用于高层建筑、大型桥梁、
风力发电机组等工程结构中,通过合理设计和布置粘滞阻尼器,可
以显著改善结构的减震隔震性能,从而保护结构和设备的安全运行。
此外,粘滞阻尼器的设计和应用也涉及到材料科学、结构工程、力学等多个学科领域,需要综合考虑材料的选择、结构的设计、安
装位置等因素,以达到最佳的减震效果。
总的来说,粘滞阻尼器作为一种重要的减震隔震技术,在工程实践中发挥着重要作用,通过合理的设计和应用,可以有效地提高建筑结构和设备的抗震性能,保障人们的生命财产安全。
粘弹性阻尼器在结构抗震中的应用研究摘要:粘弹性阻尼器通过增加结构的阻尼,耗散结构的振动能量来达到减小结构反应的目的,由于造价较低,设计方便,施工简单,而且不会影响结构的系统稳定性,已成为结构工程中应用最广泛的控制装置。
本文介绍了粘弹性阻尼器的工作原理,分析了粘弹性阻尼器的计算模型,并建立了结构在地震作用下的运动方程,对安装了粘弹性阻尼器的框架结构进行了地震响应分析,通过安装粘弹性阻尼器前后结构动力特性以及地震响应的分析,可以得到,安装阻尼器装置之后,结构的抗震性能得到了提高,为工程应用提供了参考。
关键词:阻尼器框架抗震1 前言地震是一种随机震动,具有不确定性的特点。
传统的抗震设计方法在工程设计一开始就考虑好房屋形体、结构体系、刚度分布、能量输入、构件延性等方面的规律,辅以必要的计算和构造措施,依靠增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性)来降低地震作用,由于目前尚不能精确估计地震灾害的强度和特性,按传统设计的结构不具备自调节能力,属于被动消极的抗震方法#。
1972年美籍华裔学者J.P.T.Yao(姚治平)提出了结构控制这一概念[1],结构振动控制指采用某种技术使结构构件本身具有储存和消耗地震能量的能力,在动力荷载作用下的响应不超过某一限量,以满足工程安全性能要求。
2 结构振动控制理论结构控制技术中的结构耗能减震体系指在结构中的特殊部位设置阻尼器[2],当结构遭遇轻微地震或风荷载时,阻尼器处于刚弹性状态,使得结构具有足够的侧向刚度来满足规范要求;当结构遭遇强震时,随着结构受力和变形的增大,阻尼器将首先进入非弹性变形阶段,在结构内部产生较大的阻尼耗散地震能量,使主体结构避免达到明显的非弹性阶段,从而减弱结构的地震反应来达到安全的目的。
阻尼器作为耗能控制的关键组成部分,在实际应用中主要有粘性阻尼器、摩擦耗能阻尼器、调谐阻尼器、金属阻尼器、电流变和磁流变阻尼器等六大类。
根据结构特性[3],在建立建筑结构动力系统方程时,一般假设:(1)不考虑结构材料非线性和几何非线性对计算结果的影响;(2)不考虑基础与结构的相互作用;(3)地震时X, Y, Z方向的地震加速度相互独立。
门式刚架结构采用粘滞阻尼器的减震控制研究的开题报告一、选题的背景和意义门式刚架结构是一种常见的框架结构,在工业和民用建筑中广泛应用。
然而,这种结构存在着地震波引起的严重震动问题,给使用者带来较大的危险和不便。
传统的减震控制方法包括增加耗能材料、加固构件、增大质量等,但这些方法成本较高,操作较复杂。
近年来,随着粘滞阻尼器技术的迅速发展,其在减震控制中的应用也越来越广泛。
与传统方法相比,粘滞阻尼器可以在不改变结构原有属性的情况下,有效地降低结构震动,具有成本低、安装方便、可重复使用等优点,在国内外得到了广泛的研究和应用。
因此,采用粘滞阻尼器技术对门式刚架结构进行减震控制具有重要意义。
二、研究的目的和内容本研究旨在探究门式刚架结构采用粘滞阻尼器的减震控制方法,以提高该结构地震抗性能。
具体研究内容包括:1. 门式刚架结构的力学模型建立及震动特征分析。
2. 粘滞阻尼器的工作原理和参数选择。
3. 采用ANSYS软件对粘滞阻尼器进行模拟分析,确定其防震效果。
4. 根据模型试验结果,对门式刚架结构的减震控制方案进行优化。
三、研究方法和技术路线本研究采用实验测试和数值分析相结合的方法,具体分为以下步骤:1. 对门式刚架结构进行静力分析,建立其力学模型。
2. 对地震波进行选择、处理,并进行动力分析。
3. 根据粘滞阻尼器的工作原理和参数选择原则,确定粘滞阻尼器的类型与参数。
4. 使用ANSYS软件对粘滞阻尼器的防震效果进行模拟分析。
5. 设计试验方案,进行门式刚架结构在地震下的模型试验。
6. 根据试验结果,对门式刚架结构的减震控制方案进行优化。
四、拟解决的关键问题1. 粘滞阻尼器参数的确定问题。
根据实际情况确定合理的参数,保证阻尼器在结构中的工作效果。
2. 门式刚架结构的横向抗震性能问题。
采用粘滞阻尼器进行减震控制后,如何保证结构坚固稳定,满足横向抗震性能要求。
3. 试验结果的可靠性问题。
设计合理的试验方案,保证试验数据的准确性和可信度。
粘滞阻尼减震框架结构抗震设计方法粘滞阻尼减震框架结构是一种新型的结构抗震设计方法,它通过在结构中增加粘滞阻尼器,可以有效降低结构在地震荷载下的反应,提高结构的抗震性能。
本文将从粘滞阻尼器的工作原理、设计参数选择和设计实施等方面进行详细介绍。
一、粘滞阻尼器的工作原理粘滞阻尼器是一种通过能量耗散机制来减震的装置,其主要工作原理是通过粘滞液体在两端形成阻尼力,吸收结构的振动能量,从而减小结构的震动响应。
粘滞阻尼器的基本组成是一对金属板和介质组成,介质采用粘滞液体,当结构发生振动时,粘滞液体在金属板的挤压下发生形变,形成粘滞力对结构进行耗能减震。
二、粘滞阻尼器的设计参数选择1.阻尼剂的选择:一般采用具有稳定粘滞性能的液体作为阻尼剂,如硅油、粘滞胶等。
在选择阻尼剂时需要考虑其耐久性、温度敏感性和使用寿命等因素。
2.金属板的选择:金属板的选择应考虑其强度和刚度,以保证其可以承受结构的地震力并提供足够的刚度,同时还需考虑材料的防腐蚀性和焊接性能等因素。
3.粘滞阻尼器的布置:粘滞阻尼器的布置应根据结构的特点和设计要求来确定,一般情况下可将其布置在结构的主要受力区域,如柱子和梁的连接处等。
三、粘滞阻尼器的设计实施1.结构整体设计:在进行粘滞阻尼器的设计实施前,需要对整体结构进行设计计算,确定结构的受力性能和抗震性能等参数,并进行模拟分析和实验验证。
2.粘滞阻尼器的设计:根据结构的设计参数和受力情况,确定粘滞阻尼器的布置和数量,并进行粘滞阻尼器的尺寸和形状的计算与确定,保证其可以提供足够的阻尼力。
3.粘滞阻尼器的施工安装:在进行粘滞阻尼器的施工安装前,需要对其进行质量检查和试验验证,确保其性能符合设计要求,然后进行现场施工安装,保证其正确的布置位置和安装质量。
总结起来,粘滞阻尼减震框架结构的抗震设计方法是一种可行有效的抗震设计方法,其通过增加粘滞阻尼器来改善结构的抗震性能。
在进行粘滞阻尼器的设计实施时,需要注意选择合适的阻尼剂、金属板和布置位置,保证其性能和安装质量,从而提高结构的抗震能力,确保结构的安全性。
粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的研究与应用的开题报
告
一、研究背景
中国地震频发,建筑物的抗震能力成为了民生安全重要的一环。
为提高建筑物的抗震能力,需要进行抗震加固改造。
粘滞阻尼器是一种新型的结构控制装置,可以实现对建筑结构的动力响应控制,大大提高建筑的抗震能力。
二、研究目的
本研究旨在深入探究粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的应用与研究,为建筑物的抗震加固提供一种新思路和新方法。
三、研究内容
1. 粘滞阻尼器的原理及特点分析;
2. 粘滞阻尼器在结构抗震中的应用及效果分析;
3. 粘滞阻尼器的设计原则及方法探讨;
4. 基于粘滞阻尼器的结构抗震加固方案研究;
5. 结论与展望。
四、研究方法
本研究采用文献综述法、案例分析法、数值模拟法等研究方法,从宏观和微观角度对粘滞阻尼器在结构抗震加固改造中的应用和研究进行探讨。
五、预期结果
通过对粘滞阻尼器在结构抗震加固中的研究与应用,预期能够提供一种新思路和新方法,创新抗震加固方案,提高建筑抗震能力。
六、研究意义
本研究对提高建筑抗震能力,保障民生安全具有重要意义,对推进工程结构领域的科学技术进步,具有积极的推动作用。
大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计共3篇大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计1在大跨空间结构中,地震是一个常见的自然灾害,其震动所带来的巨大能量在结构中可能会造成毁灭性的破坏。
因此,大跨空间结构的减震设计显得尤为重要。
粘滞阻尼器是一种常见的减震装置,其通过变形耗能的方式将地震所带来的能量吸收并转化为热能,起到减震作用,是目前公认效果较好的减震装置之一。
本文将重点介绍大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析和优化设计。
一、粘滞阻尼器的原理粘滞阻尼器作为一种常见的减震装置,其核心原理就是通过粘滞材料的变形使得振动能量发生转化,从而吸收地震所带来的能量,起到减震作用。
粘滞阻尼器的工作原理可以简单地分为两个过程:摩擦过程和黏滞过程。
摩擦过程是指阻尼器中两个摩擦面之间的相对运动,进而转化为摩擦热,从而吸收相应的能量。
在摩擦过程中,摩擦力与运动速度成正比,这是一种非线性的现象。
因此,在进行减震设计时需要考虑不同速度下的摩擦力。
黏滞过程是指粘滞材料内部的物质分子在外力作用下产生变形,从而能量被消耗,将振动能量转化为热能。
黏滞过程与摩擦过程不同,它是一种线性现象,其阻尼力与速度成线性关系,因此,可以通过增加黏滞材料的数量或者粘滞材料的厚度来增加黏滞阻尼器的阻尼力。
二、大跨空间结构采用粘滞阻尼器的减震分析对于大跨空间结构的减震分析,需要从结构的柔度、阻尼和质量三个方面考虑。
其中,柔度主要指结构的弹性变形能力;阻尼主要指减震系统对地震波进行耗能的能力;质量主要指结构的惯性质量,即结构在地震作用下惯性力的大小。
在粘滞阻尼器的应用过程中,阻尼器的刚度、阻尼比以及黏滞剪切模量等都是影响减震效果的重要因素。
根据实验结果表明,不同刚度的阻尼器对应不同的阻尼比,这是由于阻尼器的线性变形特性与其阻尼比的特征值有关。
针对此问题,研究者提出了一种基于相对刚度贡献的阻尼器刚度优化方法,有效提高了系统的阻尼比和耗能能力。