对地震起缓冲作用的建筑结构叫什么
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发布时间:2022-08-30 04:20
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热心网友
时间:2023-09-01 07:00
建筑结构的耗能减震设计方法很多,但其基本思想是通过设计主动或被动的结构特殊体系的方式,使得建筑结构在强震时所受到的实际地震作用大大减小。这样设计的建筑结构强度和变形能力就无需像弹性法及延性耗能设计要求的那么高。因此,建筑结构的减震技术就有着极其广阔的发展和运用前景。
1、建筑结构的吸震耗能设计
这种方法主要是在建筑的主体结构上安装特殊的附加结构(如液压减震器、弹簧减震器等),地震时,这些吸震器会发生运动而吸收大量的振动能量, 从而减轻建筑主体结构的振动效应。还有一种方法是在筒中筒结构楼板与内筒壁处设置分缝(也可以设置类似液压减震器的设施),内外筒组成动接触体系,通过振动时两部分的微碰撞而互相吸能,降低整个建筑结构的地震反应。
2、建筑结构的阻震设计
在建筑结构的一些连接处或一些构件上装上一定数量的阻尼器,通过这些阻尼器的较大阻尼力去减少建筑结构的振动响应。如果阻尼器的性能可靠,则结构的减震效果是稳定可靠的。主要方案有:
(1)、在高层框架核心筒体的连接处,采用弹簧钢杆摩擦减震器和砂质减震器;
(2)、在结构的抗震缝、伸缩缝或沉降缝处,放置扭转梁阻尼器或挤压铅阻尼器;
(3)、耗能横缝填充墙:主要是在填充墙上设置耗能横缝。这种墙的左右与框架柱脱开,下部与框架固接,上部由水平耗能缝通过耗能器与框架相连。
3、建筑结构的隔震设计
这种设计方法是目前在我国研究得最多的方法之一。其基本原理是:在地震 作用激烈的传递路线上设置隔震层,使通过隔震层传到结构上的地震作用中断或减少。 这种设计方法有一个特点:通常伴随有阻震设计。其原因是隔震层同时设有特殊阻尼材料。
三、建筑结构的动力优化设计
建筑结构控制与减震设计的方法在具体实施时,还会存在一个优化设计问题,比如:吸震器和阻尼器的设置参数与位置的优化; 人工塑性铰的位置、 数量及次序的优化;隔震体系的相对滑移量与隔震效果之间的优化等。本文以框架抗震剪力墙结构为例,介绍结构的动力优化设计。
建筑破坏构件控制的理论要求: 对框架结构,在中震时塑性铰仅出现在梁两端;在大震时才会在柱根部出现塑性铰,以形成梁式侧移机构,在任何情况下节点始终处于弹性状态。对于抗震剪力墙结构,在中震时塑性铰仅出现在连系梁两端;在大震时才在墙体根部出现塑性铰。
根据实际震害和试验研究的墙体先于框架破坏的规律,通过对结构的优化分析得知,框架—抗震墙结构的最佳耗能机构为: 在中震时,塑性铰仅依次出现在连续梁两端、墙体根部及框架梁两端;在大震时才会在框架柱根部出现塑性铰。
通过调整框架与抗震剪力墙的侧移刚度比、柱轴压比、框架梁与柱及连系梁与墙体的强度比等参数,并保证梁端、柱端和墙体根部不发生剪切破坏( 或滑移 ) ,就可以控制框架-剪力墙结构的连系梁、框架梁、柱、墙体的开裂和屈服顺序,从而达到控制整个框架) 剪力墙的工作状态。其中,对带钢板的梁( 在0.5倍梁高处设有水平缝与钢板) 的双肢抗震墙,通过建筑结构优化分析得知,对带钢板的连续梁的最佳位置约在抗震墙总高度的0.5倍处,带钢板的(刚性)连续梁的弯曲刚度宜等于普通连续梁弯曲刚度的100倍左右。
这样设计的抗震剪力墙墙,在弹性阶段,建筑结构的整体性增强,侧向变形减小,比普通的联肢抗震剪力墙具有更强的抗侧向力能力;在弹塑性阶段,刚性连续梁将被分成两根0.5倍跨高的小梁协同工作,抗震剪力墙侧向刚度减小,延性和耗能能力增加。
通过调整刚性连续梁的位置、弯曲刚度和配筋率等参数,可控制普通连续梁 和带钢板的(刚性)连续梁的内力及梁端开裂和屈服顺序,从而达到控制整个剪力墙的工作状态。
热心网友
时间:2023-09-01 07:01
在建筑结构中,可以根据实际情况把结构简化为单自由度体系或多自由度体系等力学计算模型。结构或结构构件的恢复力与位移关系主要通过试验获得。恢复力和位移的关系可以分为弹性的和非弹性的。为了便于计算,非弹性的恢复力P和位移x关系可以简化成折线的弹塑性模型。按照弹性恢复力关系求得的反应便是确定性的弹性地震反映;按照弹塑性模型求得的反应,则是确定性的弹塑性地震反应。由于地面运动加速度塯g(t)不能用数字式表达,因而只能把加速度-时间曲线按很小的时段划分,逐
地震作用段对运动方程式用电子计算机进行直接积分,从而求得各个时刻的地震反应。图5为自振周期较短的某砖混房屋输入不同波形的地面运动加速度记录后的弹性反应。很明显,由于波形A的卓越周期长于波形B,因而波形A的反应小于波形B。显然结构自振周期愈接近地面运动卓越周期,其反应也愈强烈。这样,就需要输入若干个与结构物所在场地土条件相近的地表记录求算最大反应的包络图,找出结构的薄弱之处,以便加强由于地震作用引起房屋损坏的部位。又如对于已经产生震害的结构,地震反应时程分析的结果也能较好地揭示地震震害发生的位置和程度。此外,对于某些不满足抗震鉴定要求的待加固结构,可通过地震反应时程分析作出进一步鉴定和寻求最佳的加固方案。
在地震反应时程分析中,对刚度中心与质量中心不重合的结构,要考虑水平地面运动输入引起的结构扭转;对某些高耸结构,特别是质量分布不均并位于震中区附近的高耸结构,要考虑竖向地面运动的作用;对较长的结构还要考虑沿结构不同长度处的地面影响。