建筑消能減震技術(shù)應(yīng)用

Word版本，下載可自由編輯建筑消能減震技術(shù)應(yīng)用建造消能減震技術(shù)應(yīng)用詳細(xì)包括哪些內(nèi)容呢，下面我為大家?guī)硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。

基礎(chǔ)隔振與結(jié)構(gòu)隔振是目前消能減震技術(shù)應(yīng)用的最廣泛，效果最好的辦法。其中基礎(chǔ)隔振是主動減震，而結(jié)構(gòu)減震是被動隔振。結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)減震控制中的被動控制。

1基礎(chǔ)隔振技術(shù)

1.1液壓質(zhì)量(HMS)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)使用適用范圍是底層柔性建造，底層柔性建造雖然能滿足底層大空間的要求，但因為在地展中，柔性底層往往變形過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，其抗震性能較差，因此，提出采納結(jié)構(gòu)控制的辦法來改善此類建造的抗震性能。HMS系統(tǒng)主要由液壓缸、活塞和管路等組成，其安裝在單層框架上，見圖1。由圖1可知，當(dāng)框架受地面運(yùn)動而產(chǎn)生振動時，由活塞推進(jìn)液體，使管路中的液體和質(zhì)量塊隨之振動，因為框架的一部分振動能里傳遞給了液體和質(zhì)塊，從而減小了框架結(jié)構(gòu)的振動。HMS系統(tǒng)中液體的壓縮性必需考慮，并建立了考慮液體壓縮性的HMS系統(tǒng)的“彈性”計算分析模型，由“彈性”模型可得到結(jié)構(gòu)和HMS系統(tǒng)組成的控制抗震建造新體系。

1.2疊層橡膠支座基礎(chǔ)隔震。疊層橡膠支座基礎(chǔ)隔震建造地震反應(yīng)分析的常用力學(xué)模型有層間剪切模型、層間剪彎模型、層間扭轉(zhuǎn)模型及空間桿系模型等，其中應(yīng)用最多的是層間剪切模型。當(dāng)通過層間剪切模型分析基礎(chǔ)隔震建造的動力響應(yīng)時，首先需要將柔性隔震層的復(fù)雜滯回特性簡化為可用于數(shù)值分析的恢復(fù)力模型。

2結(jié)構(gòu)的消能減震技術(shù)[1]

2.1摩擦阻尼器。摩擦耗能器是一種耗能性能良好、構(gòu)造容易、造價低、制作便利的減振裝置。一般摩擦耗能器其構(gòu)造如圖2所示，利用開有狹長槽孔的中間鋼板相對于上下兩塊銅墊板的摩擦運(yùn)動而耗能，調(diào)節(jié)螺栓的緊固力可轉(zhuǎn)變滑動摩擦力的大小。實(shí)驗結(jié)果表明:滑動摩擦力與螺栓的緊固力成正比；其最大靜摩擦力和滑動摩擦力相差較小，但滑動摩擦力的衰減較大，達(dá)到30%，其緣由是由螺栓松動引起的；滯回曲線表現(xiàn)出良好的剛塑性性能。

由摩擦滑動節(jié)點(diǎn)和4根鏈桿組成，摩擦滑動節(jié)點(diǎn)由鋼板利用高強(qiáng)螺栓銜接而成，耗能器的起滑力由節(jié)點(diǎn)板間的摩擦力控制，可在鋼板之間夾設(shè)摩擦材料或是對接觸面做處理來調(diào)整摩擦系數(shù)，利用松緊節(jié)點(diǎn)栓來調(diào)整鋼板間的摩擦力，四面的鏈桿起銜接和協(xié)調(diào)變形的作用。當(dāng)支撐外力不能克服最大靜摩擦力時，耗能器不產(chǎn)生滑動；當(dāng)外力能夠克服最大靜摩擦力時，耗能器產(chǎn)生滑動并利用摩擦做功耗能。實(shí)驗結(jié)果表明:Pall摩擦耗能器的工作性能穩(wěn)定，耗能能力強(qiáng)。

2.2軟鋼阻尼器。軟鋼阻尼器是結(jié)構(gòu)被動控制中耗能減震裝置的一種，在地震或風(fēng)振時，利用軟鋼發(fā)生塑性屈服滯回變形而耗散輸入結(jié)構(gòu)中的能量，從而達(dá)到減震的目的。在其內(nèi)核鋼支撐和外包層(鋼管、鋼筋混凝土或鋼管混凝土)之間形成無粘結(jié)滑移界面，防止內(nèi)核鋼支撐在壓力作用下屈曲，從而獲得豐滿的滯回曲線。該阻尼器具有便利耐用、滯回耗能性能良好的特點(diǎn)，逐漸得到工程界的廣泛認(rèn)可。

2.3鉛阻尼器。鉛橡膠復(fù)合阻尼器的構(gòu)造主要是由薄鋼板、橡膠、鉛、擠壓頭、銜接板及庇護(hù)層所組成。薄鋼板、橡膠、銜接板中央預(yù)先留有圓孔，并利用高溫高壓硫化為一體，鉛在硫化后利用擠壓灌入預(yù)留孔中。薄鋼板可經(jīng)特別處理以提升阻尼力和屈服后剛度。

2.4粘彈性阻尼器[2]。粘彈性阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)在工程抗震中發(fā)揮著重要的作用。因為附加阻尼的加入，結(jié)構(gòu)體系總阻尼不再滿足正則模態(tài)的正交性，使得所涉及到的運(yùn)動方程是互相耦合的，因此無法利用求解普通動力方程的辦法得到解析解。Foss最先提出了復(fù)模態(tài)分析辦法的理論，利用將本來耦合的方程作一次Foss變換，得到解耦的運(yùn)動方程，從而可求得結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)。運(yùn)用復(fù)模態(tài)理論將基礎(chǔ)隔振結(jié)構(gòu)運(yùn)動方程解耦，分析了在地震作用下的反應(yīng)。

2.5調(diào)諧液體阻尼器(TunedLiquidDamper，TLD)。調(diào)諧液體阻尼器(TLD)[3]是一種主要用于高層建造和高聳結(jié)構(gòu)振動控制的水箱，它通過結(jié)構(gòu)上固定容器中液體的慣性和黏性耗能減小結(jié)構(gòu)的振動，是一種被動控制裝置。筆者通過TLD對高層建造地震反應(yīng)舉行了振動控制討論。要使得TLD發(fā)揮比較好的減振效果，就必需使水箱中的水盡可能地晃動起來，要求水箱中水的晃蕩頻率與結(jié)構(gòu)自振頻率相等，效果最佳。

2.6調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TunedMassDamper縮寫TMD)。TMD是一種容易、便于安裝、易于修理和更換的控制結(jié)構(gòu)裝置。理論分析討論表明對于普通多層房屋建造，在地震激勵下，結(jié)構(gòu)相對于地面的最大位移發(fā)生在頂層。同時，討論結(jié)果還表明:TMD的阻尼比在(0.05~0.1)范圍內(nèi)，減振效果好，但超過0.2時，減振效果不顯然；TMD質(zhì)量比小于0.01時，減振效果不顯然，隨著TMD質(zhì)量比的增大，控制效果越來越好，但u大于某一值時(超過3%)，此時減振效果不顯然；TMD的頻率與原結(jié)構(gòu)的頻率比在0.95左右時控制效果較佳。

3結(jié)語

如何合理選用阻尼器是按照工程的實(shí)際狀況而定的[4]。消能減震技術(shù)具有概念容易，制作便利，減震機(jī)理明確，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。但是要使消能減震技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，尚有一些問題需要討論:①消能減震體系及效果的進(jìn)一步討論:消能減震部件設(shè)置的位置對結(jié)構(gòu)的減震效果較敏感，因此，如何提升減震效果，提升消能體系的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)是今后討論的方向。②消能減震