高层钢框架—混凝土核心筒消能减震结构地震剪力系数分析研究

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以某高层钢框架-混凝土核心筒消能减震结构为研究对象,分析了消能减震结构剪重比降低的可行性,并对影响消能减震结构剪重比的因素展开了研究,主要研究内容为:1、以阻尼力比r为控制指标,采用竖向均匀布置阻尼器的方式,利用有限元软件ETABS和PERFORM-3D软件对黏滞阻尼减震结构进行多遇及罕遇地震作用下的时程反应分析,分析了减震结构的减震性能。通过多遇地震时程分析结果与相应《建筑抗震设计规范》2010版反应谱值对比,研究了剪重比限值降低的可行性及要使剪重比降低需达到的要求,结果表明,消能减震结构可有效减小结构的地震反应,提高结构的抗震性能,当减震结构附加阻尼比为0.041,阻尼力比大于0.1时,黏滞阻尼减震结构剪重比限值可降低到《建筑抗震设计规范》限值的0.85。2、研究不同阻尼比及不同高度条件下黏滞阻尼减震结构和金属耗能减震结构剪重比的变化规律,结果表明:对于黏滞阻尼减震结构,随着附加阻尼比的增加,基底剪重比一直保持减小的趋势,但当阻尼比增加到20%时,基底剪重比不再减小,反而增大。对于金属耗能减震结构,附加刚度对结构的影响较大,不同阻尼比条件下结构基底剪重比无明显变化规律,但均比原结构要小。3、以最大层间位移角为控制指标,进行了八种不同阻尼器布置方案的黏滞阻尼减震结构和金属耗能减震结构设计,分析了阻尼器在结构中的布置位置对剪重比的影响,结果表明:当阻尼器布置在结构下部时对结构的基底剪重比减小效果最大;当阻尼器布置在上部或中上部时,对结构基底剪重比的减小效果最小。4、选取四类场地共120条地震波对结构进行多遇地震作用下的时程反应分析,研究不同场地条件下结构剪重比的变化规律,结果表明:不同类型的减震结构在不同场地条件下的剪重比影响效果不同;对于黏滞阻尼减震结构,在坚硬场地上的剪重比减小幅度要比在软弱场地要大;对于金属耗能减震结构,Ⅲ、Ⅳ类场地的剪重比减小幅度要比Ⅰ、Ⅱ场地大。
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