消能減震鋼筋混凝土框架結構彈塑性反應分析.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的抗震和抗風設計方法，消能減震控制是指在房屋結構中設置消能裝置，通過局部變形提供附加阻尼，以消耗輸入上部的地震能量，達到預期防震要求，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)外已有許多專家學者投入此領域的研究，但在消能器性能、阻尼結構分析與設計等方面仍然存在許多問題，有待進一步研究完善。 目前國內(nèi)關于鋼筋混凝土框架結構的彈塑性分析研究已經(jīng)比較成熟，而消能結構的彈塑性分析研究相對較少，且基本上都是采用

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

3、凝土梁柱構件統(tǒng)一四線型恢復力模型，并給出恢復力曲線上各特征點的計算公式。地震荷載作用下，四線型恢復力模型考慮了構件開裂、屈服、極限變形對剛度的影響，更合理的反映了結構實際受力變形狀態(tài)。 (3)消能結構彈塑性分析研究了消能結構采用結構層模型或桿系模型結構動力方程的建立、系數(shù)矩陣的計算形式以及目前國內(nèi)地震動力反應計算的各種方法。分別給出速度相關型消能器對應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)消能結構彈塑性分析程序采用Wilson-θ法編制了粘彈性阻尼結構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。并在實例分析中驗證了各種工況下粘彈性阻尼結構的減震效果，并對比了彈性假設計算和彈塑性計算的計算結果誤差。 (5)不同框架形式的消能設計規(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化的桿件截面狀態(tài)，判