基于即插即用式阻尼器的預制裝配式結構抗震性能分析與設計
發(fā)布時間：2022-01-02 12:47
預制裝配式結構是建筑工業(yè)化的一種重要方式,憑借其勞動力需求少、綠色施工、工期較短、生產效率高等優(yōu)勢逐漸成為建筑結構發(fā)展的趨勢,擁有較好的發(fā)展前景和社會效益。同現澆建筑結構類似,“節(jié)點抗震性能不足”是制約裝配式結構體系發(fā)展的核心問題。消能減震技術作為一種可以有效提升預制裝配式結構抗震性能、減小結構在地震作用下的結構動力響應的措施,目前得到了廣泛的研究。本文設計了兩種即插即用式阻尼器,分別為適用于裝配式框架結構的即插即用支撐裝置和位移放大型扇形阻尼器,并基于此提出了一種新型預制裝配式消能減震框架體系。利用有限元軟件SAP2000對預制裝配式框架結構建模,通過非線性時程分析,分別驗證即插即用支撐裝置和位移放大型扇形阻尼器的耗能性能,研究基于這兩種消能裝置的耗能結構的抗震性能,主要研究內容如下:1、設計了即插即用支撐裝置,通過理論計算分析以及運用有限元軟件SAP2000建模分析即插即用支撐裝置對不同層數的預制裝配式框架結構抗震性能的影響。2、設計了位移放大型扇形阻尼器,將杠桿位移放大裝置與普通扇形阻尼器組合,研究分析了位移放大裝置的放大機理,并對布置位移放大型扇形阻尼器的預制裝配式結構進行建模...
【文章來源】：青島理工大學山東省
【文章頁數】：108 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
裝配式框架結構節(jié)點破壞進裝配式建筑技術，并建立了相關的規(guī)范體系，但是工程技術人員仍然對裝配式
青 島 理 工 大 學 工 程 碩 士 學 位 論 文的結構抗震設計方式是通過增加結構截面、增加配筋率等一系列途徑提高結震性能，但此種方式性價比較低。同時，隨著結構的質量、剛度等參數的增結構的地震作用力也隨之增加，不利于超高層、大跨結構和橋梁等對質量要高的結構的發(fā)展和應用。因此，消能減震技術應運而生，較好的解決的傳統(tǒng)的抗震缺陷。如圖 1-2 所示，消能減震技術一般是在結構的某些部位：比如梁柱節(jié)點、柱腳、連接件、相鄰建筑間等設置消能裝置，通過消能裝置的彈塑性變形來吸收散輸入結構中的地震能量，減小結構的地震動力響應，從而提高結構的抗震。
消能減震作用較差。從而在中小震作用下，消能裝置無法發(fā)揮耗能作用將直接影響結構的抗震性能，特別是預制裝配式結構的安全性能無法得到保障，導致較大的安全與經濟損失隱患。近年來，消能裝置的相應放大技術得到了國內外學者的重視，研究提出了杠桿機構、連桿機構和齒輪機構等眾多類型的放大裝置。1.4.1 國外研究現狀1997 年，Constantinou 等[56]提出一種改進支撐方式來充分發(fā)揮阻尼器耗能性能的思想，提出肘節(jié)支撐放大裝置（TBD），如圖 1-3，具有力與位移的放大作用，可以放大阻尼器的相對位移，解決了阻尼器在小震作用下無法發(fā)揮作用的問題。2000 年，Taylor[57]提出了改進后的肘節(jié)式支撐放大裝置，該裝置提供了較大的下部空間和側向剛度，并且沒有受彎桿件，相較于原支撐裝置，該裝置的位移放大系數、阻尼裝置和穩(wěn)定性更容易控制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]位移放大型粘彈性阻尼器減震結構地震響應分析方法研究[J]. 吳福健,劉文光,郭彥,何文福. 工程抗震與加固改造. 2017(06)
[2]預制裝配式結構節(jié)點連接方式的研究現狀[J]. 喻振賢,李匯,喻杰,柯昌仁. 甘肅科技. 2017(01)
[3]具位移放大機制的流體黏滯阻尼器性能及減震效果分析[J]. 韓建平,靳旭. 地震工程與工程振動. 2016(02)
[4]超彈性SMA絲力學性能試驗及新型阻尼器設計[J]. 賓帥,孫洪鑫,王修勇,禹見達,楊國松. 廣州大學學報(自然科學版). 2015(05)
[5]新型預制裝配式消能減震混凝土框架節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 吳從曉,賴偉山,周云,張超,鄧雪松. 土木工程學報. 2015(09)
[6]位移放大型阻尼墻減震結構的模型試驗與數值分析[J]. 劉文光,董秀玲,何文福,楊巧榮. 振動工程學報. 2015(04)
[7]扇形鉛粘彈性阻尼器恢復力模型及設計方法研究[J]. 吳從曉,徐昕,周云,張超. 振動與沖擊. 2015(12)
[8]裝配式混凝土結構的研究與應用[J]. 田春雨,黃小坤,李然,殷小薇. 工程質量. 2015(04)
[9]帶位移放大裝置新型阻尼墻結構的地震響應分析[J]. 項瀟瀟,劉文光,呂春財,何文福. 結構工程師. 2014(06)
[10]腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架的抗震性能研究[J]. 宋良龍,郭彤. 工程力學. 2014(12)
博士論文
[1]新型鉛阻尼器與預應力裝配式框架節(jié)點抗震性能研究[D]. 劉猛.北京工業(yè)大學 2008
[2]無粘結預應力裝配混凝土節(jié)點抗震及震損加固性能研究[D]. 王冬雁.北京工業(yè)大學 2008
[3]基于壓電摩擦阻尼器的結構振動控制理論與試驗研究[D]. 趙大海.大連理工大學 2008
碩士論文
[1]預制裝配式與現澆混凝土消能減震框架結構抗震性能試驗研究[D]. 楊誠.廣州大學 2016
[2]開敞式阻尼器布置機構理論與試驗研究[D]. 王健.西安建筑科技大學 2016
[3]新型預制裝配式消能減震混凝土框架節(jié)點抗震性能試驗研究[D]. 賴偉山.廣州大學 2014
[4]新型預制裝配整體式框架住宅結構的研究與應用[D]. 陳杰峰.廣州大學 2013
[5]新型扇形鉛粘彈性阻尼器性能及應用研究[D]. 徐昕.廣州大學 2012
[6]建筑結構半主動控制系統(tǒng)理論研究[D]. 劉建軍.天津大學 2004
本文編號：3564203
【文章來源】：青島理工大學山東省
【文章頁數】：108 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
裝配式框架結構節(jié)點破壞進裝配式建筑技術，并建立了相關的規(guī)范體系，但是工程技術人員仍然對裝配式
青 島 理 工 大 學 工 程 碩 士 學 位 論 文的結構抗震設計方式是通過增加結構截面、增加配筋率等一系列途徑提高結震性能，但此種方式性價比較低。同時，隨著結構的質量、剛度等參數的增結構的地震作用力也隨之增加，不利于超高層、大跨結構和橋梁等對質量要高的結構的發(fā)展和應用。因此，消能減震技術應運而生，較好的解決的傳統(tǒng)的抗震缺陷。如圖 1-2 所示，消能減震技術一般是在結構的某些部位：比如梁柱節(jié)點、柱腳、連接件、相鄰建筑間等設置消能裝置，通過消能裝置的彈塑性變形來吸收散輸入結構中的地震能量，減小結構的地震動力響應，從而提高結構的抗震。
消能減震作用較差。從而在中小震作用下，消能裝置無法發(fā)揮耗能作用將直接影響結構的抗震性能，特別是預制裝配式結構的安全性能無法得到保障，導致較大的安全與經濟損失隱患。近年來，消能裝置的相應放大技術得到了國內外學者的重視，研究提出了杠桿機構、連桿機構和齒輪機構等眾多類型的放大裝置。1.4.1 國外研究現狀1997 年，Constantinou 等[56]提出一種改進支撐方式來充分發(fā)揮阻尼器耗能性能的思想，提出肘節(jié)支撐放大裝置（TBD），如圖 1-3，具有力與位移的放大作用，可以放大阻尼器的相對位移，解決了阻尼器在小震作用下無法發(fā)揮作用的問題。2000 年，Taylor[57]提出了改進后的肘節(jié)式支撐放大裝置，該裝置提供了較大的下部空間和側向剛度，并且沒有受彎桿件，相較于原支撐裝置，該裝置的位移放大系數、阻尼裝置和穩(wěn)定性更容易控制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]位移放大型粘彈性阻尼器減震結構地震響應分析方法研究[J]. 吳福健,劉文光,郭彥,何文福. 工程抗震與加固改造. 2017(06)
[2]預制裝配式結構節(jié)點連接方式的研究現狀[J]. 喻振賢,李匯,喻杰,柯昌仁. 甘肅科技. 2017(01)
[3]具位移放大機制的流體黏滯阻尼器性能及減震效果分析[J]. 韓建平,靳旭. 地震工程與工程振動. 2016(02)
[4]超彈性SMA絲力學性能試驗及新型阻尼器設計[J]. 賓帥,孫洪鑫,王修勇,禹見達,楊國松. 廣州大學學報(自然科學版). 2015(05)
[5]新型預制裝配式消能減震混凝土框架節(jié)點抗震性能試驗研究[J]. 吳從曉,賴偉山,周云,張超,鄧雪松. 土木工程學報. 2015(09)
[6]位移放大型阻尼墻減震結構的模型試驗與數值分析[J]. 劉文光,董秀玲,何文福,楊巧榮. 振動工程學報. 2015(04)
[7]扇形鉛粘彈性阻尼器恢復力模型及設計方法研究[J]. 吳從曉,徐昕,周云,張超. 振動與沖擊. 2015(12)
[8]裝配式混凝土結構的研究與應用[J]. 田春雨,黃小坤,李然,殷小薇. 工程質量. 2015(04)
[9]帶位移放大裝置新型阻尼墻結構的地震響應分析[J]. 項瀟瀟,劉文光,呂春財,何文福. 結構工程師. 2014(06)
[10]腹板摩擦式自定心預應力混凝土框架的抗震性能研究[J]. 宋良龍,郭彤. 工程力學. 2014(12)
博士論文
[1]新型鉛阻尼器與預應力裝配式框架節(jié)點抗震性能研究[D]. 劉猛.北京工業(yè)大學 2008
[2]無粘結預應力裝配混凝土節(jié)點抗震及震損加固性能研究[D]. 王冬雁.北京工業(yè)大學 2008
[3]基于壓電摩擦阻尼器的結構振動控制理論與試驗研究[D]. 趙大海.大連理工大學 2008
碩士論文
[1]預制裝配式與現澆混凝土消能減震框架結構抗震性能試驗研究[D]. 楊誠.廣州大學 2016
[2]開敞式阻尼器布置機構理論與試驗研究[D]. 王健.西安建筑科技大學 2016
[3]新型預制裝配式消能減震混凝土框架節(jié)點抗震性能試驗研究[D]. 賴偉山.廣州大學 2014
[4]新型預制裝配整體式框架住宅結構的研究與應用[D]. 陳杰峰.廣州大學 2013
[5]新型扇形鉛粘彈性阻尼器性能及應用研究[D]. 徐昕.廣州大學 2012
[6]建筑結構半主動控制系統(tǒng)理論研究[D]. 劉建軍.天津大學 2004
本文編號：3564203
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