CN106284724A - 一种增强建筑结构减震消能的方法 - Google Patents

一种增强建筑结构减震消能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106284724A
CN106284724A CN201510268846.8A CN201510268846A CN106284724A CN 106284724 A CN106284724 A CN 106284724A CN 201510268846 A CN201510268846 A CN 201510268846A CN 106284724 A CN106284724 A CN 106284724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sinker
damping
damping ratio
equivalent
seismic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510268846.8A
Other languages
English (en)
Inventor
沈庆刚
夏玉保
夏飞云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin Run Hydraulic Complete Equipment Co Ltd
Original Assignee
Guilin Run Hydraulic Complete Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin Run Hydraulic Complete Equipment Co Ltd filed Critical Guilin Run Hydraulic Complete Equipment Co Ltd
Priority to CN201510268846.8A priority Critical patent/CN106284724A/zh
Publication of CN106284724A publication Critical patent/CN106284724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增强建筑结构减震消能的方法，包括如下步骤：初步选择消能器，根据消能器等效刚度计算方法计算消能器的等效刚度，然后根据消能器的等效刚度，布置等代斜撑的消能器减震结构，按新等效阻尼比采用振型分解反应谱法进行结构分析，可得各楼层的阻尼力及相对变形，计算总阻尼比，进行反复迭代，直至结构等效阻尼比与得到的结构的等效阻尼比基本相同，检查消能减震结构是否满足设计要求，为建筑消能减震结构提供一种抗震设防要求，经济性较好，消能减震装置与原结构组成一个新的结构***，这一新结构***的动力特性和消能能力与原结构相比有较大变化，由于消能减震结构中，不同结构构件的功能明确，更有利于提高结构的抗震性能。

Description

一种增强建筑结构减震消能的方法
技术领域
本发明属于建筑结构领域，特别涉及一种增强建筑结构减震消能的方法。
背景技术
在区域抗震防灾***的等级序列中,建筑物和基础设施的抗震能力是抗震防灾的第一道防线。房屋建筑的倒塌与破坏是造成地震灾害的最主要根源,正如美国科罗拉多大学的一位专家曾经说过,“造成伤亡的是建筑物,而不是地震”。因此,提高建筑物的抗震能力,特别是提高建筑物抗地震倒塌能力,是增强地震区抗震防灾能力的最重要组成部分。2008年5月12日我国四川发生的汶川地震属于特大罕遇地震,大量房屋倒塌，造成不可挽回的人身财产破坏。
建筑结构体系平面布置、竖向布置不规则情况较多、结构受地震作用不可预见性大，抗震设防不能满足结构抗震设防要求，经济性较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明一种增强建筑结构减震消能的方法，该方法满足建筑结构抗震设防要求，经济性较好。该消能减震结构方法同结构构件的功能明确，更有利于提高结构的抗震性能。
实现本发明目的的技术方案是：
一种增强建筑结构减震消能的方法，其特征在于，包括如下步骤:
1）初步选择消能器。
2）根据消能器等效刚度计算方法计算消能器的等效刚度，然后根据消能器的等效刚度计算等代构件的尺寸，并将等代斜撑布置到计算模型中相应的消能器位置。
3）将布置了等代斜撑的消能器减震结构按新等效阻尼比采用振型分解反应谱法进行结构分析，可采用ＰＫＰＭ和ＥＴＡＢＳ等设计软件。
4）经结构分析可得各楼层的水平剪力、水平位移、各消能器的阻尼力及相对变形。
5）计算总总阻尼比；
6）将步骤２）～步骤５）进行反复迭代，直至步骤３）计算的结构等效阻尼比与步骤５）计算得到的结构的等效阻尼比基本相同。
7）计算收敛后得到的结构效应即为考虑了消能器对主体结构减震效果的结构效应，检查消能减震结构是否满足设计要求。如果满足，则设计结束；如果不满足，需要重新布置消能器。
8）计算消能器的附加阻尼比，增强建筑结构减震消能的能力。
步骤5）中根据结构和消能器新的状态重新计算消能器的等效刚度和附加给结构的等效阻尼比，并按下式计算结构的总阻尼比ζ，
ζ＝ζ１＋ζｄ （1）
其中ζ为泽塔系数，ζ１为主体结构阻尼比；ζｄ为消能部件附加给结构的等效阻尼比。
步骤8）在迭代收敛的结果的基础上，适当增加消能器的数量和吨位，以确保消能减震结构能够达到设防目标并有足够的安全储备。
计算消能器的附加阻尼比与位移幅值相关，消能减震结构的附加阻尼比在小震、中震、大震下是不同的，应分别计算，消能器变形能力应满足罕遇地震的变形能力。如果给结构附加 阻 尼 比 超 过 ２５％，《建 筑 抗 震 设 计 规 范》（ＧＢ５００１１－２０１０）要求按２５％计算。
采用消能器的动力本构模型及其参数，可以对结构进行时程分析。根据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－２０１０）的规定，一般采用三条地震波进行分析，其中两条天然波，一条人工波。按照规范要求，应选择满足工程场地特性的地震波，采用所选用地震波通过时程分析得到的基地剪力不应小于反应谱法计算得到的基地剪力的６５％，三条地震波时程分析得到的基地剪力平均值应不小于反应谱法计算得到的基地剪力的８０％。根据时程分析结果，可以计算消能器给结构的附加阻尼比、消能器变形、层间位移和基地剪力等信息，通过以上步骤计算出来的信息，能较大的提高的消能器的作用，增强建筑结构减震消能的能力。
有益效果
一种增强建筑结构减震消能的方法，可为建筑消能减震结构提供一种抗震设防要求，经济性较好的方法，采用减震控制的设计思想，通过对消能减震装置与原结构组成一个新的结构***，原结构和附加的消能减震装置均为这一新结构***的子结构，这一新结构***的动力特性和消能能力与原结构相比有较大变化，由于消能减震结构中，不同结构构件的功能明确，更有利于提高结构的抗震性能。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的阐述，但不是对本发明的限定。
实施例
一种增强建筑结构减震消能的方法，其特征在于，包括如下步骤:
1）初步选择消能器。
2）根据消能器等效刚度计算方法计算消能器的等效刚度，然后根据消能器的等效刚度计算等代构件的尺寸，并将等代斜撑布置到计算模型中相应的消能器位置。
3）将布置了等代斜撑的消能器减震结构按新等效阻尼比采用振型分解反应谱法进行结构分析，可采用ＰＫＰＭ和ＥＴＡＢＳ等设计软件。
4）经结构分析可得各楼层的水平剪力、水平位移、各消能器的阻尼力及相对变形。
5）计算总总阻尼比；
6）将步骤２）～步骤５）进行反复迭代，直至步骤３）计算的结构等效阻尼比与步骤５）计算得到的结构的等效阻尼比基本相同。
7）计算收敛后得到的结构效应即为考虑了消能器对主体结构减震效果的结构效应，检查消能减震结构是否满足设计要求。如果满足，则设计结束；如果不满足，需要重新布置消能器。
8）计算消能器的附加阻尼比，增强建筑结构减震消能的能力。
步骤5）中根据结构和消能器新的状态重新计算消能器的等效刚度和附加给结构的等效阻尼比，并按下式计算结构的总阻尼比ζ，
ζ＝ζ１＋ζｄ （1）
其中ζ为泽塔系数，ζ１为主体结构阻尼比；ζｄ为消能部件附加给结构的等效阻尼比。
步骤8）在迭代收敛的结果的基础上，适当增加消能器的数量和吨位，以确保消能减震结构能够达到设防目标并有足够的安全储备。
计算消能器的附加阻尼比与位移幅值相关，消能减震结构的附加阻尼比在小震、中震、大震下是不同的，应分别计算，消能器变形能力应满足罕遇地震的变形能力。如果给结构附加 阻 尼 比 超 过 ２５％，《建 筑 抗 震 设 计 规 范》（ＧＢ５００１１－２０１０）要求按２５％计算。
采用消能器的动力本构模型及其参数，可以对结构进行时程分析。根据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－２０１０）的规定，一般采用三条地震波进行分析，其中两条天然波，一条人工波。按照规范要求，应选择满足工程场地特性的地震波，采用所选用地震波通过时程分析得到的基地剪力不应小于反应谱法计算得到的基地剪力的６５％，三条地震波时程分析得到的基地剪力平均值应不小于反应谱法计算得到的基地剪力的８０％。根据时程分析结果，可以计算消能器给结构的附加阻尼比、消能器变形、层间位移和基地剪力等信息，通过以上步骤计算出来的信息，能较大的提高的消能器的作用，增强建筑结构减震消能的能力。

Claims (3)

1.一种增强建筑结构减震消能的方法，其特征在于，包括如下步骤:
1）初步选择消能器；
2）根据消能器等效刚度计算方法计算消能器的等效刚度，然后根据消能器的等效刚度计算等代构件的尺寸，并将等代斜撑布置到计算模型中相应的消能器位置；
3）将布置了等代斜撑的消能器减震结构按新等效阻尼比采用振型分解反应谱法进行结构分析，可采用ＰＫＰＭ和ＥＴＡＢＳ等设计软件；
4）经结构分析可得各楼层的水平剪力、水平位移、各消能器的阻尼力及相对变形；
5）计算总总阻尼比；
6）将步骤２）～步骤５）进行反复迭代，直至步骤３）计算的结构等效阻尼比与步骤５）计算得到的结构的等效阻尼比基本相同；
7）计算收敛后得到的结构效应即为考虑了消能器对主体结构减震效果的结构效应，检查消能减震结构是否满足设计要求；
如果满足，则设计结束；如果不满足，需要重新布置消能器；
8）计算消能器的附加阻尼比，增强建筑结构减震消能的能力。
2.根据权利要求1所述的增强建筑结构减震消能的方法，其特征在于，步骤5）中根据结构和消能器新的状态重新计算消能器的等效刚度和附加给结构的等效阻尼比，并按下式计算结构的总阻尼比ζ，
ζ＝ζ１＋ζｄ （1）
其中ζ为泽塔系数，ζ１为主体结构阻尼比；ζｄ为消能部件附加给结构的等效阻尼比。
3.根据权利要求1所述的增强建筑结构减震消能的方法，其特征在于，步骤8）在迭代收敛的结果的基础上，适当增加消能器的数量和吨位，以确保消能减震结构能够达到设防目标并有足够的安全储备；
计算消能器的附加阻尼比与位移幅值相关，消能减震结构的附加阻尼比在小震、中震、大震下是不同的，应分别计算，消能器变形能力应满足罕遇地震的变形能力；如果给结构附加 阻 尼 比 超 过 ２５％，《建 筑 抗 震 设 计 规 范》（ＧＢ５００１１－２０１０）要求按２５％计算；
采用消能器的动力本构模型及其参数，可以对结构进行时程分析；根据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－２０１０）的规定，一般采用三条地震波进行分析，其中两条天然波，一条人工波；
按照规范要求，应选择满足工程场地特性的地震波，采用所选用地震波通过时程分析得到的基地剪力不应小于反应谱法计算得到的基地剪力的６５％，三条地震波时程分析得到的基地剪力平均值应不小于反应谱法计算得到的基地剪力的８０％；根据时程分析结果，可以计算消能器给结构的附加阻尼比、消能器变形、层间位移和基地剪力等信息，通过以上步骤计算出来的信息，能较大的提高的消能器的作用，增强建筑结构减震消能的能力。
CN201510268846.8A 2015-05-25 2015-05-25 一种增强建筑结构减震消能的方法 Pending CN106284724A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510268846.8A CN106284724A (zh) 2015-05-25 2015-05-25 一种增强建筑结构减震消能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510268846.8A CN106284724A (zh) 2015-05-25 2015-05-25 一种增强建筑结构减震消能的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106284724A true CN106284724A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57633419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510268846.8A Pending CN106284724A (zh) 2015-05-25 2015-05-25 一种增强建筑结构减震消能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106284724A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111706111A (zh) * 2020-07-20 2020-09-25 东南大学建筑设计研究院有限公司 基于结构性能化的近现代建筑抗震加固设计方法
CN113010947A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 大连理工大学 一种适用于超高层建筑天线结构的抗多灾害减振设计方法
CN115718967A (zh) * 2022-12-23 2023-02-28 甘肃省建筑设计研究院有限公司 高地震烈度区住宅设置连梁阻尼器消能减震结构设计方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111706111A (zh) * 2020-07-20 2020-09-25 东南大学建筑设计研究院有限公司 基于结构性能化的近现代建筑抗震加固设计方法
CN113010947A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 大连理工大学 一种适用于超高层建筑天线结构的抗多灾害减振设计方法
CN113010947B (zh) * 2021-03-02 2022-10-14 大连理工大学 一种适用于超高层建筑天线结构的抗多灾害减振设计方法
CN115718967A (zh) * 2022-12-23 2023-02-28 甘肃省建筑设计研究院有限公司 高地震烈度区住宅设置连梁阻尼器消能减震结构设计方法
CN115718967B (zh) * 2022-12-23 2023-09-29 甘肃省建筑设计研究院有限公司 高地震烈度区住宅设置连梁阻尼器消能减震结构设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104405054B (zh) 一种设置黏滞消能器的结构设计方法
Kevadkar et al. Lateral load analysis of RCC building
Kim et al. Seismic performance evaluation of diagrid system buildings
Fanaie et al. Response modification factor of the frames braced with reduced yielding segment BRB
Patil et al. Seismic behaviour of outrigger braced systems in high rise 2-D steel buildings
CN103838918B (zh) 消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法-综合法
CN106284724A (zh) 一种增强建筑结构减震消能的方法
Saadat et al. Seismic performance-based design optimization considering direct economic loss and direct social loss
Ozcelik et al. Comparison of chevron and suspended-zipper braced steel frames
CN103065024B (zh) 基于设计反应谱谐函数的抗震设计方法
CN109214119A (zh) 基于响应面模型的桥梁抗震设计方法
Nouri et al. Weight and topology optimization of outrigger-braced tall steel structures subjected to the wind loading using GA
Kaveh et al. Topology and geometry optimization of different types of domes using ECBO
CN102682175A (zh) 基于屈曲模态组合的网格结构施工误差可靠性分析方法
Mansouri et al. Performance based design optimum of CBFs using bee colony algorithm
Wei et al. Performance‐based seismic design of complicated tall building structures beyond the code specification
Nejad Beehive (Hexagrid), New Innovated Structural System for Tall Buildings
CN104929260A (zh) 一种强柱弱梁耗能型混凝土框架结构设计方法
Niiuchi et al. Topology optimization of 3D structure using improved ESO method
Gong Performance-based design of steel building frameworks under seismic loading
CN107506521A (zh) 一种输电铁塔三维风荷载模拟方法
Kalibhat et al. Seismic performance of concentric braced steel frames from pushover analysis
Rasool et al. A comparative study on the calculation of wind load and analysis of communication tower as per TIA-222-G and TIA-222-H standards
CN101956434A (zh) 交叉斜撑式钢筋混凝土耗能装置
CN206245830U (zh) 一种混合耗能减振钢支撑框架核心筒

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170104