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讲述软钢剪切阻尼器结构设计刚度的考虑

添加时间:2020-03-03 点击量:

       建筑采用软钢剪切阻尼器等位移型减震时,主体结构设计时需要同时考虑附加刚度及附加阻尼的影响。

  主体结构设计时一般采用反应谱分析方法,过去国内主流设计软件不能输入阻尼器构件,只能采用等效构件进行模拟。

  由于采用等效构件的方式需要反复试算且有一定的误差,建议在软件可能实现的前提下还是直接按阻尼器构件建模。目前部分软件已能实现反应谱法分析中考虑阻尼器构件进行主体结构分析及配筋设计。

  阻尼器采用“斜杆”建模,然后在特殊构件中指定为阻尼器,并定义相关参数。软钢阻尼器采用塑性单元指定。反应谱分析采用的是有效刚度,故没有必要定义非线性参数,同时等效阻尼指定为0,阻尼器的阻尼贡献按整体的附加阻尼比输入。

  主体结构设计采用小震,故有效刚度采用小震对应的值。当采用FNA法进行时程分析时,需要读取模态,而模态分析采用的是有效刚度,故小、中、大震水准应对应不同的有效刚度。

软钢剪切阻尼器

  当软钢剪切阻尼器建模软件不能考虑阻尼器单元时,墙式或连梁式软钢阻尼器简化可采用相同的方法,即是将连接墙+阻尼器+连接墙的串联机构简化为等效柱,或者将连接梁+阻尼器+连接梁的串联机构简化为等效连梁。

  等效柱或等效梁同时考虑弯曲刚度和剪切刚度,其中主体结构采用连梁时注意抗弯刚度要考虑进连梁刚度折减系数的影响。

  此部分原理可参见《高层建筑结构设计和计算》第4.3.2节。框架结构中可按反弯点法仅考虑弯曲刚度。

  实际机构的刚度为三个构件刚度串联。公式中λ为悬臂构件修正系数,取1.5~2.0。

  在相同情况下,纯悬臂构件端部变形约为两端固接的4倍,故可考虑2.0倍的修正系数;考虑阻尼器有一定的拉结作用,建议考虑1.5倍的修正系数。

  软钢剪切阻尼器其中Ge为软钢等效剪切模量,没有剪应力-应变数据时,可根据0.4倍等效弹性模量估算。


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