在采用消能减震方法的情况下,在较低级别地震或风振作用下结构可以获得足够的初始刚度而保持弹性状态;而在较高//级别地震或风振作用下,当结构的侧向变形尚未开始变大时,耗能装置就能先于结构进入非弹性状态,从而避免结构的承重构件进入到非弹性状态。黏滞阻尼器是速度相关型阻尼器,目前在土木工程领域内被普遍采用的是单出杆式黏滞阻尼器,还有黏滞阻尼墙黏滞.两种阻尼器已在建筑结构的振动控制中得到广泛应用!阻尼器一般是布置在建筑物接近于顶部的位置上,目前在结构上的安装方式主要有对角支撑、人字型支撑、套索式支撑、剪刀式支撑等几种.
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教学楼采用混凝土框架结构,结构垂直、水平布置粘液阻尼器!考虑结构模型的附加阻尼比(PKPM)和弹簧模型(MIDAS/GEN)通过弹簧模型分析地震作用下结构的响应(MIDAS/GEN)分析了罕见地震作用下结构的结构响应!分析结果表明:1)从减震器目标、减震器位置、减震器尺寸、减震器性能、地方标准等方面确定粘性流体减震器的减震方案是合理的;2)本减震方案能满足多发性地震和少发性地震作用下结构的减震目标;3)在多发性地震作用下,粘性流体阻尼器为结构提供额外的阻尼比,粘性流体阻尼器在少发性地震作用下继续消耗结构能量;4)粘性流体阻尼器布置灵活!
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主要力学性能指标检测满足消能器使用环境下现行国家和行业标准的有关规定.采用层间支撑型、悬臂墙型、连梁式设置消能器的结构,布置消能器楼层的数量,多层建筑不少于总层数的二分之高层建筑不少于三分之一。且在布置消能器的楼层中,消能器实际z大出力之和不低于楼层总剪力15%的楼层不少于一半!消能器的z大间距宜按剪力墙间距的相关要求确定!采用伸臂或悬臂式阻尼桁架的结构,宜结合结构加强层数量及减震效率敏感度设置。以粘滞流体阻尼器为例,根据位置、尺寸、性能和地方标准,结合云南省某教学楼项目,确定粘滞流体阻尼器的减震方案。
墙体布置的粘性流体阻尼器不仅可以完全隐藏在建筑物中,还可以保证节点在罕见地震下保持弹性。由于纵波在地球上的传播速度大于横波,纵波在地震时总是先到达地表,横波落后一步.然而,横波是地震期间建筑物破坏的主要原因.在地震中,人们首先感到颠簸,然后在几秒钟内感到强烈的水平振动。根据地震的特点,我们可以制造一个纵波传感器,并在建筑物的基础上安装一个汽车安全气囊和其他传感气垫.一旦发生地震,纵波传感器将启动!在横波能量损坏建筑物之前,传感气垫将从纵波中膨胀并消除能量.
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同时,通过输入设防级横波的比较大能量,计算建筑物的水平位移,并在基础支架上安装弹簧轻轨,以确保建筑物水平的比较大位移,抵消横波水平剪切对建筑物的损坏,并将建筑物恢复到原来的位置(类似)“不倒翁”性质)。随着科学技术的不断发展,也可以在建筑混凝土柱中添加一些纤维外加剂,以增强混凝土的抗弯曲和抗剪切能力,使柱能够类似于臂力装置的效果,真正实现“强柱弱梁,强剪弱弯”大大提高了建筑物的抗震等级。什么是消能减震结构一消能减震是通过设置柱间、剪力墙、节点、接缝、楼层空间、相邻建筑间、主附建筑间等,设置阻尼器,增加结构阻尼,消耗地震下结构的振动能量,减少结构的振动反应,达到结构抗震抗风的目的!
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采用消能减震技术的结构称为消能减震结构!粘住阻尼器它通常由气缸、活塞、阻尼孔、阻尼介质(粘滞流体)和导杆组成。减振原理当工程结构因振动而变形时,活塞与气缸之间的相对运动通过阻尼孔产生阻尼力,消耗外部输入结构的振动能量,从而降低结构的振动响应!技术特点粘性阻尼器可提供更大的阻尼,有效降低结构振动。当结构变形比较大时,消能阻尼器的控制力为零,使结构应力更加合理;由于粘性阻尼器不提供额外的刚度,结构的自振周期不会因安装消能阻尼器而改变,从而增加地震效应;同时,其激励频率和温度影响较小.
为了有效地提高结构的抗震性能,在设计中采用“柔性耗能”理念来减小结构振动响应,通过调整结构的质量、刚度和阻尼特性来实现预期抗震水平!传统设计以结构构件的塑性损伤为代价秉持“硬抗”理念,采用优化关键构件的特征几何尺度、放大构件材料强度等措施以提高结构的抗震承载能力!人所公知,地震的发生有极强的随机性和破坏性,因此,传统设计不仅难于保障建筑结构及生命财产安全,还可能大幅度增加建设成本!结构消能减震又称耗能减震,其机理是在特定构件的界面连接处安装耗能器,通过耗能器将地震动输入的机械能转化成能够均匀耗散的热能从而使得结构振动响应降低,或者通过新结构中的原结构和附设装置分别作为主结构和子结构联合承担振动作用,从而获得调谐,并将振动反应控制在预期值以内。