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粘滞阻尼减震框架结构抗震设计方法
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【建筑施工免费论文】摘要: 本文介绍了粘滞阻尼减震框架结构的抗震设计方法,阐述了减震结构基本原理及其框架结构中的应用,对减震框架结构计算方法与构造措施提出了建议。 关键字: 减震框架结构 粘滞阻尼 抗震设计 计算方法 一、引言 钢筋混凝土和钢框架结构在工程实践中获得了广泛的应用,但在地震区它的适用高度受到了很大限制。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)[1]规定,抗震设防烈度为7度地区框架结构的最大适用高度为55米,《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)[2]规定,抗震设防烈度为7度地区钢框架的最大适用高度为110米,抗震设防烈度为8度时最大适用高度更低。另一方面,工程中有的框架高度虽不高,但刚度不足,周期过长,不能满足地震作用下的变形要求,也需有效的结构解决方法。 为了在地震区区扩大框架结构的适用范围,使框架结构具有更优越的抗震性能,并对有些抗震能力不足的已建框架结构进行加固处理,采用粘滞阻尼器对结构减震,从而使结构满足抗震要求的目的是一条新的发展途径。本文论述粘滞阻尼减震框架结构的抗震设计方法,供工程师设计参考应用。 二、粘滞阻尼器的滞迴特征 1、粘滞阻尼器的滞迴特征 用于减震结构的粘滞阻尼器目前是工程中最常使用的阻尼器形式,它在运动过程中发挥大的阻尼,从而大大减弱结构的地震效应。粘滞阻尼的特点是其受力仅与质体运动的速度有关,而与结构的位移无关,即其本身并无位移刚度存在。阻尼力可用公式表示如下[3]: (1) 式中是广义阻尼系数;u是阻尼器内的位移,是相应的速度;α为速度指数,其值大致在0.2到1的范围。阻尼力的方向总是和位移的方向相反,从而阻止结构运动,消耗能量。 当时,为一常数,其滞迴曲线为矩形。当时阻尼系数记为,阻尼力简化为 (2) 阻尼器为线性特征。设 (3) 由式(2)和(3)可以得到 此时阻尼力和位移为椭圆关系。当时表现为非线性,值离开1愈远,非线性程度愈高。图1为当取相
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