薄弱层布置阻尼器的框架结构减震性能分析

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuzubiao
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由于钢筋混凝土框架结构在地震作用下,有可能出现某一层的层间位移角比较大,而产生薄弱层,当有罕遇地震作用时,有很大的风险会导致比较大的层间变形而倒塌破坏。而这时在结构薄弱层布置黏滞阻尼器可以起到很好的减震作用,但框架结构中黏滞阻尼器一般是从跨中沿底层到顶层布置;为了研究在薄弱层布置黏滞阻尼器后是否比满层布置阻尼器具有更高的减震率,可以考虑仅在薄弱层布置阻尼器。合理比较研究只在薄弱层和满层布置黏滞阻尼器的结构在罕遇以及多遇地震作用之下实际的响应。(1)对比黏滞阻尼器诸多布置机构合理推导获得相应的放大系数计算式;绘出对角布置机构相应的布置简图,同时对其几何变形分析;凭借对黏滞阻尼器的理论研究合理推导获取附加黏滞阻尼器对角布置机构结构相应的等效阻尼比计算式,同时依照结构实际计算模型建立结构运动方程。(2)利用有限元软件ABAQUS,建立8层钢筋混凝土框架模型,通过在多遇地震作用下输入不同的地震波找出结构的薄弱层;并在结构满层均匀布置黏滞阻尼器,通过变化阻尼器的参数C和α,分析变化参数后对结构减震效率的影响,最后由对比结果确定C和α的取值。(3)利用推导的公式计算结构的附加阻尼比,使用ABAQUS软件继续对8层框架结构进行多遇以及罕遇地震作用下的动力时程分析,对比无控结构(模型一)和在结构满层采用对角布置机构布置16个黏滞阻尼器的工况(模型二)以及在结构薄弱层采用对角布置机构布置12个黏滞阻尼器的工况(模型三)在地震作用下的层间位移、层间剪力及顶层加速度。对比结果发现,模型二和模型三的总体减震率都明显高于模型一,而模型二和模型三的楼层最大位移、层间位移和顶层最大加速度曲线图基本重合;仅在薄弱层处,模型三减震率比模型二平均提高了6%,层间位移曲线在薄弱层处位移增大现象改变。(4)为了进一步提高框架结构在薄弱层布置黏滞阻尼器后的减震率,考虑布置工作效率高的黏滞阻尼器,故选用位移放大系数大的剪刀撑布置机构布置到结构的薄弱层中(模型四),继续与薄弱层采用对角布置机构的结构(模型三)完成罕遇地震作用下相应的动力时程分析。最终获得的结果证实,模型四的整体减震率明显高于模型三。
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