耗能减震加固结构的性能水准与设防目标

以国内外有关结构性能水准和性能目标的主要研究结果为基础 ,根据耗能减震加固结构的特点 ,结合我国《建筑抗震设计规范》(GB5 0 0 11 2 0 0 1)的要求和基于性能抗震加固设计理论 ,将耗能减震加固结构的性能分为四个水准 :健康、亚健康、病态、生命安全。针对不同重要性类别的建筑提出了三个层次的设防目标 :“小震不坏 ,中震可修 ,大震不倒”、“中震不坏 ,大震可修”、“大震不坏”。最后 ,将设防目标进行了量化。

高层钢结构性能目标的建立

根据高层钢结构的震害和结构模型试验情况,分析了结构的破坏特征和抗震性能,在此基础上确定了高层钢结构的性能水准;结合所确定的地震设防水准,根据建筑物的重要性和使用功能,建立了高层钢结构的性能目标;同时阐述了耗能减震技术与实现性能目标的关系;为实现高层钢结构基于性能的抗震设计奠定基础。

市政桥梁设计中的抗震技术应用与性能评估

随着我国城市化进程的加快,市政桥梁作为城市交通的重要组成部分,其抗震性能的设计变得越来越重要。本文首先分析了市政桥梁抗震设计的重要性,然后详细介绍了抗震技术在市政桥梁设计中的应用,包括隔震技术、耗能减震技术以及桥梁延性抗震设计等。接着,本文对抗震设计进行了性能评估,包括桥梁结构的整体性能评估和关键构件的性能评估。最后,结合具体案例,对市政桥梁抗震设计的实际应用进行了深入探讨。

被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法研究

结合我国抗震设计规范,提出被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法。在该方法中,结构的性能水平用层间位移角限值予以量化,以简化方法计算速度相关型阻尼器的等效阻尼比。该法首先对经过初步设计的建筑结构进行推覆分析以评估其抗震性能,然后依据性能目标要求选择阻尼器的参数和数量,并对设置阻尼器的结构再次进行推覆分析以检验层间位移角是否满足性能目标要求。通过算例,介绍用该方法对钢筋混凝土规则框架进行消能减震设计的设计过程。实例分析表明,提出的被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法是可行的,并且与非线性动力分析得出的平均结果吻合较好。

基于多模态的耗能减震设计

为了解决平面不对称结构基于性能的减震设计问题,提出基于多模态的耗能减震设计方法。基于多模态的设计方法将结构的性能目标用多阶模态表示。引入各阶模态等效单自由度体系的最大位移幅值之比,将结构的性能表示成关于第1阶模态等效单自由度体系的位移幅值的函数,并由结构的性能目标值确定第1阶模态等效单自由度体系的允许最大位移幅值。继而根据位移反应谱确定第1阶模态的阻尼比,确定附加阻尼比及阻尼系数。计算阻尼系数提供给各阶模态的等效阻尼比,依据阻尼比修正最大位移幅值之比和模态的相关系数,进行迭代计算直到阻尼比满足精度要求。由迭代收敛时的附加阻尼比确定阻尼系数,该阻尼系数就是结构满足性能要求需要的阻尼系数。

耗能减震结构基于能量和位移的抗震设计方法研究

在现有研究成果基础上提出一种新的基于能量和位移的耗能减震结构抗震设计方法,该法综合考虑了能量和位移指标,无需将结构进行简化,能准确地计算出耗能器的数量和布置位置,减少了迭代计算过程。采用ABAQUS有限元软件对安装位移相关型耗能器的某14层钢框架结构进行基于重要性能目标的抗震设计,结果表明本文方法能较好地满足预期的性能目标。

框架-核心筒高层结构的消能减震设计

剪切型阻尼器作为一种新型减振装置,具有初始刚度大,性能稳定,安装方便等优点。以实际项目为例,根据项目的特点提出了剪切型耗能器的布置方案。通过弹塑性分析表明:金属剪切型阻尼器能够为结构提供有效的附加阻尼比,且在罕遇地震性能点处结构塑性铰程度均在LS(生命安全)以内,大大增强了结构的抗震性能。研究结论可为剪切型阻尼器的设计和进一步研究提供参考。

耗能减震技术在基于位移的结构设计中的应用

随着基于性能抗震设计理论逐步被地震工程界所认同,对其研究已成为当前地震工程界的热点。基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径,其主要目的是使结构构件在不同地震危险水平下满足不同的位移目标要求,耗能减震技术的运用为这个目标的实现提供了切实可行的技术手段。通过系统地归纳总结国内外的研究成果,介绍了工程结构耗能减震控制的原理、基本形式及典型的工程应用,指出耗能减震技术在结构的性能设计中占有重要的地位,研究如何将耗能减震技术行之有效地应用到基于位移的抗震设计方法中具有重要的现实意义。

兰州理工大学西校区大学生活动中心结构设计与分析

兰州理工大学西校区大学生活动中心由剧场、报告厅和活动中心三部分组成,建筑外观以兰州“天斧沙宫”景观为原型,建筑造型较为复杂。考虑到建筑功能及结构布置的特殊性,该建筑结构体系选用屈曲约束支撑-混凝土框架结构,采用YJK与SAP2000软件对屈曲约束支撑-混凝土框架结构、钢支撑-混凝土框架结构及混凝土框架结构进行对比分析。结果表明:钢支撑-混凝土框架结构、屈曲约束支撑-混凝土框架结构可有效控制结构的扭转不规则,为结构提供侧向刚度;在多遇地震下,屈曲约束支撑-混凝土框架结构耗能效果并无显著体现;在罕遇地震下,屈曲约束支撑-混凝土框架结构的滞回耗能效果明显优于钢支撑-混凝土框架结构和混凝土框架结构。同时针对结构薄弱部位采取了有效的抗震加强措施。

乌鲁木齐绿地中心黏滞阻尼器结构设计

消能减震技术的应用是超高层结构抗震设计的一种新思路。以乌鲁木齐绿地中心为例,介绍带黏滞阻尼器超高层结构设计的关键问题,包括阻尼器的布置方式、参数选择以及相关构造,整体结构性能指标,阻尼器耗能效果。通过弹塑性时程分析验证其在大震下的结构性能。通过对减震结构和抗震方案的整体指标、抗震性能和经济性指标的对比,说明减震结构方案的优越性。

民航情报管理中心屈曲约束支撑框架设计分析

屈曲约束支撑既能在多遇震下为结构提供抗侧刚度,又能在罕遇震下屈曲耗能,减小主体结构损伤。本文结合某办公楼设计实例,介绍了屈曲约束支撑的特点和设计要点,并利用SAUSAGE软件进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程分析。结果表明,屈曲约束支撑具有良好的抗震性能,可用于高烈度区、承担较为重要功能属性的建筑中。