附加组合阻尼器的自复位摇摆结构抗震性能研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:babyface_2009
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在RC框架结构中附加自复位摇摆墙能有效抑制结构薄弱层的产生,同时附加阻尼器也能改善建筑结构抗震性能。本文总结了自复位摇摆墙、各类阻尼器在国内外的一些试验研究以及实际工程的应用,并进一步提出了屈曲约束支撑和粘滞阻尼器组合使用下,基于自复位摇摆结构性能的抗震设计方法。此外还通过ABAQUS有限元模拟验证该设计方法的有效性并分析组合自复位摇摆结构体系的抗震性能。并以实际工程为研究背景,使用有限元软件建立结构模型,研究不同布置方案下的组合自复位摇摆结构的抗震性能。本文研究结果如下:(1)提出了在屈曲约束支撑与粘滞阻尼器组合布置下自复位摇摆结构的位移降低率及地震剪力降低率计算公式,绘制出组合自复位摇摆结构在目标位移降低率及目标剪力降低率下的减震性能曲线,提出基于性能的组合自复位摇摆结构设计方法。研究表明,当目标位移降低率及目标剪力降低率确定时,结构存在唯一减震性能点,在合理设计下,组合减震结构可同时取得较好的位移及地震剪力减震控制效果。(2)对采用组合自复位摇摆结构设计方法设计的组合自复位摇摆结构进行时程分析。结果表明:用该设计方法得到的算例结构实现了设定的减震目标。多遇地震下,屈曲约束支撑处于弹性状态,可以给结构提供良好的刚度,此时的粘滞阻尼器也可以发挥耗能作用耗散一部分能量;罕遇地震下,屈曲约束支撑提供刚度的同时兼顾耗能,粘滞阻尼器充分耗能并为结构附加阻尼,两者共同作用,减小结构顶点位移、减小结构层间位移角并降低结构基底剪力。通过屈曲约束支撑和粘滞阻尼器的组合使用,可以对结构的刚度调节和附加阻尼进行综合考虑,为结构工程师提供了一种新的抗震设计思路。(3)通过ABAQUS有限元软件建立自复位摇摆结构模型,并对其分别设置屈曲约束支撑、粘滞阻尼器和组合阻尼器得到三种不同的结构模型,对比三种结构模型在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明:组合阻尼器可实现对自复位摇摆结构的刚度调节和附加阻尼的灵活控制,使结构的地震响应得到一个良好的控制。(4)对采用不同组合阻尼器布置方案的结构进行时程分析,同时提出一种评价函数给不同布置方案的比较提供一个量化指标。分析表明:不同阻尼器布置方案对组合自复位摇摆结构的地震响应有不同影响,根据建筑结构需要不同的减震效果,可选择评价函数值较小的布置方案来达到结构的减震目的。
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