关于粘滞阻尼器在结构中的布置位置及安装方式.pdf

《关于粘滞阻尼器在结构中的布置位置及安装方式.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、关于粘滞阻尼器在结构中的布置位置及安装方式刘莎1，甄侦2，谢仁生3(1．西南建筑设计院，匹tJII成都610081；2．哈尔滨工业大学建筑设计院，黑龙江哈尔滨150020；3．中国成达工程有限公司，四川成都610031)摘要：总结了阻尼器在结构中的布置原则。介绍粘滞阻尼器四种不同安装方式，并通过算例，对这四种安装形式下粘滞阻尼器的减震效果进行比较，得出剪刀型安装方式和肘节型安装方式的优越性。关键词：消能减震；粘滞性阻尼器；布置位置；安装方式中图分类号：TU312文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)04—0036—020前言消能减震技术是一种结构被动控制技术，它吸收了传统的延

2、性结构的设计思想，并且克服了延性构件损坏后难以修复的缺点。以其性能稳定、经济可靠等优点在很多发达国家得到认可和推崇。我国自20世纪80年代以来也在这一领域开展研究工作，并开始应用于一些重大公共建筑，如北京银泰中心、北京盘古大观、上海飞机库、广州大学体育馆、秦山核电站等。汶川地震后，这一技术在我国工程界得到进一步的推广和应用，耗能减震技术已成为工程抗震研究的主要发展方向之一。粘滞阻尼器作为速度相关型阻尼器，提供的控制力与层间速度差相关，在结构变形最大时，阻尼器提供的控制力为零，这一特性使结构的受力合理，因此而受到工程界的青睐，在国内外得到广泛的关注和一定的应用。一般来讲，阻尼器应按照使扭转效应

3、尽可能小的方式布置在结构中。可将阻尼器布置原则总结为以下几点：(1)以层间位移为指标布置，在层间位移较大的楼层增设阻尼支撑⋯。1)以剪切变形为主的结构(如框架结构)，底部变形较大，宜布置在结构的下部。而以弯曲变形为主的结构(如框剪结构和框架剪力墙结构)，顶部变形大，宜布置在结构的上部。2)当层问位移基本相等时，阻尼支撑宜增设在较低的楼层。3)在某些情况下，增设阻尼支撑结构的部分层层间位移比相应原结构的层间位移大，故阻尼支撑在竖向上宜尽量每层都设置，尽量做到各楼层的屈服强度系数大致相等，防止某一层产生较大的层间侧移，出现塑性变形集中效应。(2)尽量缩小质量中心和刚度中心的差异。对于规则结构，阻

4、尼支撑应在基本满足业主空间使用需求的基础上，沿结构的两个主轴方向分别设置或仅在一个主轴方向布置，耗能部件的平面布置应规则、对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异，以减小结构扭转效应的发生；对于有偏心的结构，应尽量在远离刚心的～端布置阻尼支撑，以减小扭转效应。(3)选择支撑在竖向平面的布置时，要尽量减少阻尼力竖向分力对柱轴力的附加影响，可合理利用阻尼力的方向性和竖向分散布置，既获得较好的减震效果，又可降低使阻尼分力对柱轴力的影响。粘滞阻尼器通常和支撑串连后布置于结构中，不同的安装形式直接影响到阻尼器的工作效率。到目前为止，实际工程的应用中多采用斜向型和人字型安装方式，这是由于其构造简单、易于装

5、配。剪刀型和肘节型安装方式能把阻尼器两端的位移放大，即起到把阻尼器的效果放大的作用，具有更好的消能能力，但因受到安装机构造型和施工工艺复杂的限制，运用较少。(8)斜向型(b)人字型图1阻尼嚣安装方式斜向型安装：阻尼器串联在对角支撑上，阻尼器两端的相对位移小于结构的层间侧移。构造简单、易于装配，但所占空间较大，不利于人员通行和门窗布置，节点负担较重。人字型安装：阻尼器串联在人字形支撑顶端的水平杆上，或直接将阻尼器连接在人字形支撑与框架梁之间。阻尼器两端的相对位移等于结构的层间侧移。该安装形式中中阻尼器可以充分利用其消能能力，方便跨中门洞，支撑设计时要充分考虑侧向稳定。剪刀型安装：由4根支撑杆件

6、和上下2个连接板组成，支撑杆件用销钉两两相连，再分别与上下两个连接板铰接；其能较好的解决建筑布置与阻尼器布置之间的矛盾，获得大空间和畅通无阻的视野。但它附加给结构的侧向刚度有限，而且必须将放大的支撑力传至框架梁上，容易使框架梁发生楼面外的变形，影响放大位移功能的发挥。且安装机构造型和工艺复杂。肘节式安装：包括三种形式，如图2。肘节上部耗能支撑可置于门、窗洞口的上方，能提供一定的下部使用空间。肘节上部耗能支撑比肘节下部耗能支撑形式更有效Bo。有受弯杆件的反肘节上部耗能支撑受力复杂。肘节式安装能得到较大的放大系数，放大阻尼力，具有更好的消能能力。但安装机构造型和工艺复杂。研肉冈(B)(a)肘节上

7、部耗能支撑1算例(b)(b)肘节下部耗能支撑(c)(c)有受弯杆的反时节上部耗能支撑图2几种肘节式阻尼器连接方式图3所示三层框架结构，层高4m，层间刚度K=98mN／m，跨度6m，所在建设场地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度峰值为0．15g。分别对原结构、安装斜向型、人字型、剪刀型、肘节型粘滞阻尼器支撑，粘滞阻尼器阻尼系数为C=3．0×106N·s／m，阻尼指数a=0．3。采用SAP2000程序对该结