等值线性分析方法于消能减震结构的应用

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1、第七届中日建筑结构技术交流会重庆等值线性分析方法于消能减震结构的应用陈清祥潘琪上海隆诚实业有限公司吕西林同济大学结构工程与防灾研究所AbstractAtpresent，analysisforstructureswithenergydissipationdevicesismainlyusingthedynam—icnonlinearanalysisandstaticnonlinearanalysismethods．Whileusingthesemethodstoanalyzethestructureswithen

2、ergydissipationdevices，itismoredifficultandtakesmuchtime．Further-more，theanalysisisalsorestrictedbydifferentcomputerprogramswithorwithoutdamperele—mentsandtherearenoproperlinearanalysismethodstosolvetheproblemfornow．ThispaperismainlybasedonU．S．A．FEMA356，refe

3、rringtothebuildingcodeofChina(GB50011—2001)，putsforwardanew”EquivalentLinearAnalysisMethod”forstructureswithenergydissi—pationdevices．Thismethodnotonlycansimplifyandshortenthecomplexproceduresduringan-alyzingthestructureswithenergydissipationdevicesbutalsoav

4、oidtherestrictionofdifferentcomputerprograms．Itwillenabletheengineerstoanalyzethestructuralbehaviorontheprogramswithoutdamperelementsandconsequentlyacceleratetheapplicationofenergydissipationtech．Inaddition，thispapershowstheexampleusingthenewmethodforanalysi

5、sofbuildingWithen—ergydissipationdevicestoproveitsfeasibility．Keywordequivalentlinearanalysismethod；energydissipation；HADAS1前言结构抗震加固技术及工法很多，如扩大构件断面、外包型钢、碳纤维加固、增设构造柱和圈梁、增设抗震墙等已被广泛应用于建筑抗震加固。然而，多年来国内外专家及工程师发现传统的加固工法存在很多问题，例如：施工复杂，有时尚需加强基础或新增加基础；施工周期长；干扰用户及加固费用不

6、低等问题。消能减震加固方法是通过在结构物某些部位增设阻尼器或消能部件(由消能器及其支撑构件和连接件所组成)，以达成抗震加固目标的新方法。采用消能减震技术进行抗震加固时，消能器及其支撑构件和连接件可预先制作并现场安装，因而具有施工方便简单、施工期短及不改变原有建筑风貌等优点。我国地震区已有相当数量的建筑物采用了各类隔震橡胶垫和阻尼器，积累了一定的工程经验。2001年7月20日发布、2002年1月1日实施的《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)‘13中明确制定了隔震消能减震技术应用的相关规定b目前有关含消

7、能减震部件的结构分析主要还是以动力非线性分析和静力非线性分析方法为主，因此含消能减震部件的结构分析具有较大的的难度和需要很长的分析时间。为此，国内外学者提出了多种等效线性化方法，将非线性问题化为线性问题解决。然而，．由于受限于分析用之电子计算机软件中的消能减震元素，目前尚无一较适用的线性方法应用于含消能减震部件之建筑结构的结构分析。为简化消能减震分析方法，本文主要依据美国FEMA356规范心J，配合《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)，提出一套新的等值线性分析方法【3儿4

8、。此等值线性分析方法不但可

9、使消能减震结构的结构分析将非线性问题化为线性，降低结构分析的难度和缩短分析时间，更可应用此等值线性分析方法于没有阻尼器元素的电子计算机软件中，做消能减震结构的结构分析。例如国内各设计院常用的PK．PM软件即可应用此等值线性分析方法来做减震消能结构的结构分析。另外，本文亦介绍应用此等值分析方法于一实际建筑物增设开孔式软钢阻尼器HADAS的抗震加固工程上，由分析结果证明此等值线性分析方法的