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1、倒命一论文发表专家一 蛔中国学术期刊网 85!Fwww.qikanw3ng,nel 某高层剪力墙结构采用粘滞阻尼墙的地震响应分析摘要采用粘滞阻尼墙对某高烈度地区高层剪力墙结构进行减 震分析与设计，经过分析和调整确定阻尼器布置方案。多遇地震下 弹性时程分析、罕遇地震下静力弹塑性分析和非线性动力时程分析 的结果表明，耗能减震结构在多遇地震和罕遇地震下的地震响应满 足相应规范的要求，并且满足抗震性能目标的设防要求。关键词耗能减震；粘滞阻尼墙；剪力墙；性能设计seismic response analysis of a high-rise shear wall structure with visco
2、us damping wallsyang chunhua, liu yang, he wenfu,liu wenguang(1. department of civil engineering, shanghai university, shanghai 200072, china)abstract： the viscous damping walls were used in a high-rise shear wall structure which located in a high earthquake intensity region to reduce the earthquake
3、-induced vibration. the seismic scheme of dampers was determined through series analysis and adjustment. the results of the linear time-history response analysis under frequent earthquakes, the nonlinear static analysis and the nonlinear dynamic time-history analysis under rare earthquakes show that
4、 the seismic response of passive control system can meet coderequirement and achieve target performance.key words： energy dissipation; viscous damping wall; shear wall; performance-based design中图分类号：tu398+.2文献标识码：a文章编号：2095-2104(2012)引言基于传统建筑结构提出的抗震设计思想以“小震不坏，设防地震 可修，大震不倒”三水准为设防目标，当建筑结构遭遇大地震或特 大罕遇地震
5、时，完全依靠结构自身难以吸收并消耗巨大的地震能 量。按传统抗震技术进行的结构设计在大地震下未必能保证安全， 而结构减震控制新体系，展示了确保建筑结构在突发大地震中安全 的光辉前景。耗能减震技术作为工程结构减震技术的重要分支已经广泛应用 于实际工程。粘滞阻尼器作为一种速度相关型耗能装置，能提供较 大的阻尼，因而可以有效减小结构的振动。此外由于粘滞阻尼器提 供的附加刚度较小，安装阻尼器后结构自振周期改变不大，从而基 本不增加结构的地震作用1。在工程应用上，通过设置耗能装置 来减少结构的地震反应已受到越来越多结构工程师的瞩目。本文以 一栋高层剪力墙住宅结构为工程背景，对粘滞阻尼器在混凝土结构 中的应
6、用进行了研究。工程概况本项目位于某高烈度地区，为高层住宅，总建筑面积约6万平方 米。主体建筑主要屋面标高为99米，平面为凸字形。地下3层， 地上主体建筑32层，外加屋顶结构，标准层层高2.95米，屋顶层 高5.05米。采用钢筋混凝土剪力墙结构，设置粘滞阻尼墙形成减 震结构体系。主要构件材料如表1所示。表1结构主要构件材料table 1 main materials of structure members部位混凝土强度等级钢筋框架梁、板 c30 hrb335剪力墙4层以下c45 hrb33559 层 c401012 c3513层以上c30建筑标准层剪力墙厚度为250(mm)，框架梁截面尺寸为2
7、00 X 540, 250X540, 200X400, 300X850 (mmXmm)。标准层结构平面布置 见图1。本工程抗震设防烈度为八度，设计地震分组为第一组，基 本加速度为0.20g。建筑场地类别为iii类。设计使用年限50年；建 筑抗震设防类别丙类；地基基础设计等级甲级；剪力墙抗震等级一 级；框架抗震等级一级；基本风压(100年一遇)为0.45kn/m2；基 本雪压(100年一遇)为0.35kn/m2。图1标准层结构平面布置图fig 1 typical structural plan of floor分析方法与过程耗能减震装置的选择依据建筑抗震设计规范(gb 50011-2010)2第
8、12.3.1条， 消能减震设计时，应根据多遇地震下的预期减震要求及罕遇地震下 的预期结构位移控制要求，设置适当的消能部件。文3中试验结 果表明粘滞阻尼墙能够在轻微改变结构自振特性的条件下，使结构 阻尼比增加超过20%。根据本工程建筑及结构设计的具体情况，设 定多遇地震和罕遇地震下结构目标位移角为1/1300和1/200，比规 范规定的1/1000和1/120要求更高。在估算的总体附加阻尼比的 基础上，估算每层需要的阻尼器，通过静力和动力分析计算，本工 程选用粘滞阻尼墙为v damp-400 ， 阻尼墙参数见表2,假定粘滞阻尼墙不附加结构刚度，仅提 供结构附加阻尼。粘滞阻尼墙由钢箱体、内钢板及粘
9、滞材料组成， 钢箱固定于下层楼面梁，而内钢板固定于上层梁，钢箱内灌入粘滞 阻尼材料，楼层发生相对位移时，内钢板在钢箱内的粘滞材料中滑 动，通过粘滞阻尼消耗地震能量，从而减小结构的地震反应4。表2 粘滞阻尼墙参数table 2 main parameters of viscous damper阻尼器型号阻尼系数阻尼指数行程(mm)v damp-400 9480.45 60耗能减震装置的布置耗能装置的布置是一个反复计算及优化的过程5。首先根据结 构布置形式，并考虑建筑设计的要求，确定阻尼器的平面布置位置； 其次通过多遇地震作用下原结构的弹性时程分析，确定结构的薄弱 层和楼层中位移较大的构件位置，从
10、而初步确定阻尼器的竖向楼层 布置位置；再对添加阻尼器的结构进行试算。对计算结果进行分析 后逐步调整阻尼器的吨位、布置位置和数量，进行优化设计，最终 以最少的阻尼器、最小的出力吨数达到最优的减震效果。在剪力墙洞口位置设置阻尼器比较于在连梁位置具有更显著的 减震效果。通过降低楼层底部剪力墙的刚度并在较低楼层加入阻尼 器能够改善结构的加速度和位移反应，而在较高楼层的耗能器对结 构减震的效果影响甚微6。通常粘滞阻尼墙应布置于有较大层间 位移的楼层，阻尼器布置应针对控制楼层进行均匀布置7。本项 目共用粘滞阻尼墙66个，通过阻尼墙数量、位置的多轮时程分析、 调整后，确定了最终减震方案，x向布置26片阻尼墙，
某高层剪力墙结构采用粘滞阻尼墙的地震响应分析
