l形偏心框架结构混合减震分析

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1、L形偏心框架结构混合减震分析段绍伟，毛轴，陈敏，贺国京(中南林业科技大学土木工程与力学学院，长沙410004)摘要：针对L形偏心框架结构平面不规则问题，通过在外围框架设置屈曲约束支撑与粘滞阻尼器，采用串联刚片模型建立了偏心结构平扭耦联动力方程。运用有限元方法构建某国家工程实验室三维模型，对比分析了结构的扭转周期比、扭转位移比、层间位移角、层剪力最大值，研究了屈曲约束支撑与粘滞阻尼器混合减震方法对L形偏心框架结构的减震效果。计算结果表明：屈曲约束支撑能较好的控制结构的扭转周期比、扭转位移比；而粘滞阻尼器能大幅度减小结构的层间位移角，层剪力最大值，减震效果明显。基金项目:国家自然科学基金项目(51

2、274258,51178473);湖南省研究生科技创新基金项目(CX2014B35)作者简介:段绍伟(1967-),男,教授,硕士生导师,主要从事工程结构抗震减震研究.E-mail:duanshaowei2014@sina.com关键词：屈曲约束支撑；粘滞阻尼器；混合减震；层间位移角中图分类号：TU352.1;TU375.4文献标志码：AAnalysisofL-shapedeccentricframestructuremixedenergydissipationDuanShaowei，MaoZhou，ChenMin，HeGuojing(CollegeofCivilEngineeringandM

3、echanics,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004)Abstract:AimingatL-shapedeccentricframestructurewithirregularplaneproblems，installbuckling-restrainedbraceandviscousdamperinouterframe，usingseries-parallelmassmodelestablishedtranslational-torsionalcouplingdynamicequationofeccentr

4、icstructures.Usingthefiniteelementmethodtobuildathree-dimensionalmodeloftheNationalEngineeringLaboratory，comparativeanalyzetheratiooftorsionperiodtotranslationperiod，torsionaldisplacementratio，storydriftandmaximumstoryshearofstructuretostudytheeffectofbuckling-restrainedbraceandviscousdampermixedene

5、rgydissipationmethodtotheL-shapedeccentricframe.Theresultsshowthatbuckling-restrainedbracecangoodcontroltheratiooftorsionperiodtotranslationperiod，torsionaldisplacementratioandviscousdampercangreatlyreducethestructuralstorydrift，maximumstoryshear，dampingeffectisquiteobvious.Keywords:buckling-restrai

6、nedbrace；viscousdamper；mixedenergydissipation；storydrift引言由于框架结构能形成大的空间，出于对建筑使用功能的要求，框架结构得到了广泛应用。《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，抗震设计的混凝土高层建筑，平面布置宜简单、规则、对称、减少偏心，但在场地受限和建筑要求的情况下，不可避免会形成平面不规则框架结构。大量震害显示[1-4]，对于平面不规则的偏心结构，不仅会发生平面和竖向振动，还会发生扭转振动，扭转反应是造成结构抗震性能退化，导致结构破坏甚至倒塌的重要原因。国内外学者对结构消能减震做了大量研究，如周云，刘鹏飞等[5-10]对粘滞阻尼器的减

7、震设计方法及相关参数进行了研究；郭彦林，刘建彬等[11-13]对结构的耗能减震与防屈曲支撑钢框架设计理论进行了探讨。《高规》对偏心结构的扭转周期比、位移比、层间位移角等指标均有规定的限值，对L形偏心框架而言，地震作用下存在明显的扭转效应，若仅在结构中设置粘滞阻尼器，虽能满足小大震作用下规范对层间位移角的要求，由于粘滞阻尼器并不能给结构附加刚度因而周期比、位移比很难满足规范要求；若仅在结构中设置屈曲