The present invention discloses an envelope optimization method for energy dissipation and shock absorption structures based on target-added effective damping ratio, which selects seismic waves for elastic-plastic time-history analysis of main structures, sets performance targets and requirements of energy dissipation and shock absorption structures under rare earthquake action, and calculates target-added effective of main structures. Damping ratio Zeta aim; Preliminary determination of the type, layout, form and number of energy dissipators, under the action of each seismic wave, energy dissipation structure for rare earthquake elastic-plastic time history analysis, calculation of the actual additional effective damping ratio Zeta, Zeta and Zeta aim, until calculated according to the natural wave: 0.55 Zeta aim < 0.55 Zeta aim Zeta A is less than 1.1 x 0.55 zeta aim. According to artificial wave calculation, 0.8 zeta aim aim a is less than 1.1 x 0.8 Z. aim. The invention realizes the rationality of the selection and arrangement of the energy dissipator in the design of the energy dissipation structure, makes the energy dissipator in the high efficiency working state, and realizes the technical and economic indexes of the energy dissipation structure design.
【技术实现步骤摘要】
基于目标附加有效阻尼比的消能减震结构消能器包络优化方法
本专利技术涉及建筑结构
中的消能减震结构设计与分析技术,特别是涉及一种基于目标附加有效阻尼比的消能减震结构消能器包络优化方法。
技术介绍
传统建筑结构的抗震主要通过结构及构件在地震中出现损坏来消耗地震能量,而结构及构件的严重损坏就是地震能量的转换或者消耗过程。近年来,随着我国地震频发,导致建筑结构遭受严重破坏,危害着人民生命及财产安全。由于目前对结构“硬抗”地震的机制难以到达有效的控制要求,因此“软抗”地震的方式—消能减震技术在建筑结构中逐渐广泛应用,它对复杂的建筑结构和生命线工程有着重大意义。消能减震技术是一种在建筑结构中设置消能器来耗散地震能量的被动控制技术。消能减震结构包括主体结构和消能部件,消能部件由消能器和用于主体结构连接消能器的构件组成。消能器通过内部材料或与构件之间的摩擦,利用弹塑性滞回变形或黏(弹)性滞回变形来耗散或吸收地震能量。简而言之,消能减震技术就是在建筑主体结构的某些部位设置消能器,通过其变形来耗散或吸收地震输入结构的能量,以减小对主体结构的影响,从而保护主体结构。常用的消能器有位移相关型消能器、速度相关型消能器和复合型消能器等。消能减震结构的性能化设计是针对整体结构、局部结构、消能部件、关键部位、重要构件、次要构件等设定相应的性能目标,根据设定的性能目标对消能减震结构进行分析设计,而在消能减震结构设计中关键是要合理的选用和布置消能器,最大限度的发挥消能器的耗能特性,衡量消能器耗能能力的性能指标就是其附加有效阻尼比。消能器的目标附加有效阻尼比即是消能器的耗能性能目标,消能 ...
【技术保护点】
1.一种基于目标附加有效阻尼比的消能减震结构消能器包络优化方法,具体包括以下步骤:⑴选定用于主体结构弹塑性时程分析的地震波;⑵设定主体结构罕遇地震作用时的消能减震结构性能目标和要求,对主体结构不设置消能器,在第i条地震波的作用下,其中,i=1,2,3,…,n,n为地震波的数量,对主体结构反复迭加附加有效阻尼比进行罕遇地震的弹塑性时程分析,直至迭加了附加有效阻尼比后的主体结构在该条地震波作用时能够满足消能减震结构性能目标和要求,该迭加的附加有效阻尼比即为对应于第i条地震波的目标附加有效阻尼比ξaim(i);⑶对每条地震波作用时的目标附加有效阻尼比ξaim(i)求均值,得到主体结构的目标实际附加有效阻尼比ξaim:
【技术特征摘要】
1.一种基于目标附加有效阻尼比的消能减震结构消能器包络优化方法,具体包括以下步骤:⑴选定用于主体结构弹塑性时程分析的地震波;⑵设定主体结构罕遇地震作用时的消能减震结构性能目标和要求,对主体结构不设置消能器,在第i条地震波的作用下,其中,i=1,2,3,…,n,n为地震波的数量,对主体结构反复迭加附加有效阻尼比进行罕遇地震的弹塑性时程分析,直至迭加了附加有效阻尼比后的主体结构在该条地震波作用时能够满足消能减震结构性能目标和要求,该迭加的附加有效阻尼比即为对应于第i条地震波的目标附加有效阻尼比ξaim(i);⑶对每条地震波作用时的目标附加有效阻尼比ξaim(i)求均值,得到主体结构的目标实际附加有效阻尼比ξaim:式中:n为地震波的数量;⑷初步确定消能器的类型、布置位置、形式及数量,并将消能器布置在主体结构中形成消能减震结构;⑸在每条地震波的作用下,对消能减震结构进行罕遇地震的弹塑性时程分析:①若消能减震结构在第i条地震波作用时能够满足消能减震结构性能目标和要求,转入步骤⑹;②若消能减震结构在第i条地震波作用时不能满足消能减震结构性能目标和要求,调整消能器类型、布置位置、形式和数量,直至消能减震结构在该条地震波作用时能够满足消能减震结构性能目标和要求,转入步骤⑹;⑹计算第i条地震波作用时消能器的附加有效阻尼比ξE(i):ξE(i)=∑max(Wcj(i))/[4π·max(Ws(i))]公式②式中:ξE(i)为第i条地震波作用时消能器的附加有效阻尼比;Wcj(i)为第j个消能部件在第i条地震波作用时结构预期层间位移Δuj(i)下往复循环一周所消耗的能量,取最大滞回环面积;Ws(i)为消能减震结构在第i条地震波作用时预期位移下的总应变能;max(Ws(i))为消能减震结构在第i条地震波作用时预期位移下的最大总应变能;不计扭转影响,消能减震结构在第i条地震波作用时预期位移下的最大总应变能max(Ws...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐昕,区彤,焦柯,谭坚,杨新,张连飞,林家豪,段静,
申请(专利权)人:广东省建筑设计研究院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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