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毕业论文网 > 文献综述 > 土木建筑类 > 土木工程 > 正文

粘滞阻尼器在多高层钢筋混凝土框架结构中的减震作用分析文献综述

 2020-04-14 08:04  

1.目的及意义

钢筋混凝土框架结构因其具有结构空间布置自由且造价合理的特点而在我国建筑工程中被广泛使用,但其在地震作用下的抗震性能却一直饱受争议,特别是强震作用下,钢筋混凝土框架结构未能抵抗地震破坏的例子不在少数,这个现象引起了众学者的广泛关注。如何提高框架结构的抗震性能己成为学者们研究的重要方向。

近年来,国内外相关研究者对此问题积极地开展了研究,Ergund S[20]研究了滞回模型对于提高非规则钢筋混凝土框架结构变形性能的有效性,证实了根据钢筋混凝土结构采用适当的滞回模型将取得积极的效果; Wang D[21]研究了框架结构的加固方法,此方法能有效提高框架结构的抗震性能,减少其框架结构潜在的震损风险; 施炜[22]研究了不同抗震设防钢筋混凝土框架结构抗倒塌能力,结果表明: 按我国抗震规范设计的框架结构在大震作用下基本能够满足抗倒塌要求,但在遭遇特大地震时,7 度设防框架的抗倒塌能力明显存在不足。综上所述,国内外研究者都认为钢筋混凝土框架结构在地震作用下是不安全的,因此,提高其抗震性能具有积极的现实意义。

结构振动控制上是始于二十世纪八十年代末。美国泰勒公司研制的阻尼孔流体阻尼器进行新建和加固房屋抗震性能的分析和实验研究,该技术已经被应用到很多土木结构的抗风抗震中。粘滞阻尼墙最早由日本学者Miyazaki于1986年提出,1988年由Sumitomo Contruction公司研制成功[7]。我国近年来在消能减震领域也开展了研究工作,在消能减震技术的研究与应用方面取得了很大的成果。在科学研究方面[23],1994 年天津大学对单出杆粘滞阻尼器进行了结构振动控制的模型试验; 1998 年东南大学李爱群等完成了单出杆和双出杆粘滞阻尼器的设计并获得国家专利; 1999 年哈尔滨建筑工程大学的欧进萍等研制了油缸间隙式粘滞阻尼器; 2000 年上海材料研究所研制出了用于实际工程的粘滞耗能器系列产品。在工程应用方面[24],1999年,中国建筑科学研究院将法国生产的粘滞阻尼器应用于北京饭店的加固工程中,这是我国在该方面的第一个工程。随后北京火车站也应用了粘滞阻尼器进行了加固。南京奧体中心观光塔中安置了30个粘滞阻尼器,在2005年麦莎台风中满足人体在大风条件下的舒适度要求。西安长庆石油管理大楼顶部钢塔上安置了20个粘滞阻尼器在经历2008年汶川大地震后,所有阻尼器都完好无损,没有发现任何粘滞流体渗漏现象。近年来,粘滞阻尼器在桥梁和建筑物的新建工程和抗震加固中得到了广泛的应用。苏通大桥、银泰中心、宿迁市建设大厦和南京长江三桥均安装了粘滞阻尼器,起到了很好的减震效果。

近年来我国地震频发,造成了很大的人员伤亡和财产损失,其中很大一部分来自于建筑物的破坏和倒塌,因此,对建筑结构进行合理的抗震设防是减轻地震灾害的重要途径。在建筑结构某个或者多个位置安装减震装置,这种消能减震技术能显著减小结构损伤、提高结构抗震安全性,其中粘滞阻尼器由于消能原理清晰、减震效果明显,被大量用于实际工程中。

本文拟在了解现有粘滞阻尼器特点的基础上,运用结构动力学的基本理论知识,建立带粘滞阻尼器的多高层钢筋混凝土框架结构房屋的数学计算模型,分析粘滞阻尼器参数及安装位置对结构响应的影响,为消能减震结构的设计提供理论支持。


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2. 研究的基本内容与方案

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第一,收集粘滞阻尼器资料。

根据现有粘滞阻尼结构的研究分析粘滞阻尼器的类型以及构造情况,了解粘滞阻尼器减震原理,并确定本文粘滞阻尼器阻尼力计算模型(Maxwell模型)。

第二,确定框架结构模型。

根据现有研究和已建成的粘滞阻尼框架结构工程实例,首先运用AutoCAD软件建立未设置粘滞阻尼器的钢筋混凝土框架结构模型方案(为验证本文计算方法的可靠性,设计不同层数2/6/12层的典型框架模型)。然后利用Abaqus软件对结构进行时程分析,从而得到模型的其速度、加速度、层位移、层间位移及层间位移角。对数据进行整理,分析模型的薄弱部位。

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