软钢阻尼器在高烈度区钢框架结构中的减震性能分析

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在强震作用下,传统结构通常是依靠结构自身来消耗地震能量,这样结构就不可避免地要进入弹塑性阶段,从而导致结构整体发生破坏甚至是倒塌,造成无法弥补的后果。通过使用耗能减震技术,在结构中设置某些耗能减震装置,耗散掉一部分输入结构的地震能量,降低主体结构进入弹塑性阶段的可能性,进而保护主体结构的安全。软钢阻尼器就是一种被动耗能装置,选择不同的布置位置、布置形式以及阻尼器型号都会对结构的抗震性能带来不同程度的影响。如何确定合理的阻尼器布置方案十分关键,但是目前并无明确统一的规范和标准以供查阅。本文通过采用有限元分析软件SAP2000进行时程分析,结合具体的高烈度地震区工程实例,通过建立不同方案模型,对比分析了在多遇、罕遇(9度地震区)地震作用下,纯钢框架结构、设置两种不同类型软钢阻尼器支撑以及设置普通偏心支撑等四种不同结构方案下的结构层间剪力、层位移、层间位移角、层间加速度等地震反应参数,分析结果表明:软钢阻尼器在多遇地震作用下,能够为结构提供较大的侧向刚度,效果与普通支撑较为相似;而在罕遇地震作用下,可以有效地降低结构的地震反应。在此基础上,又对比分析了软钢阻尼器的不同布置位置与布置形式对其耗能减震性能的影响,得出最合理的布置方案,并不是复杂繁琐的布置方案就一定安全稳定,简洁有效的方案既能保证结构安全,又可以节省结构空间,降低结构成本。最后,采用目前较为先进的两种新型的软钢阻尼器与初始方案中的软钢阻尼器在相同方案下进行对比分析,发现新型软钢阻尼器在耗能减震方面的优缺点,为新型阻尼器能够更快地应用到实际工程(尤其是高烈度地震区)中去,提供一定的理论参考价值。
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