粘弹性阻尼器对高层建筑减震研究

摘要

近期,随着地震活动的频繁,建筑工程抗震研究受到越来越多的观注,特别是集大量资源及安全于一体的高层建筑,其抗震性能的研究则显得愈发重要。因此,本文针对广州市天河区一高层塔楼开展了相应的消能减震措施研究。该工程经研究决定采用粘弹性阻尼器作为减震耗能部件来对高层建筑进行消能减震,这与传统的依靠构件自身损坏来消耗地震过程产生的能量的减震观念相比,其具有价格低廉、施工方便、工期短等优点。采用阻尼器的被动控制减震方法,通过阻尼器的运动来消耗结构因地震作用所产生的能量,以达到结构抗震的目的。结合以上减震方案,本文采用工程分析软件SAP2000对该塔楼进行模拟分析,并通过概念优化的手段对粘弹性阻尼器的位置进行了优化,从而达到其抗震要求,并降低建筑物的造价,改善其抗震性能。
　　 以下为本文主要研究内容及相应的研究结果:
　　 (1)根据《建筑抗震设计规范》中时程分析地震波的选择要求,选择2条天然波和1条人工波进行计算分析。计算了结构的相关动力特性及结构的层间位移角和层间剪力,并计算了结构相关特征点的位移时程和加速度时程.计算结果表明,在结构X方向上,其层间位移角满足限值(1/800)的要求,而Y方向则有部分楼层超过该值,故结构在Y方向上不满足抗震要求。
　　 (2)基于对结构动力特性的计算分析,采用概念优化设计的方法对粘弹性阻尼器的位置进行优化,在结构高度方向上,取层间位移角超限楼层并考虑结构转换层来设置粘弹性阻尼器布置楼层;而在结构平面内,则对结构抗侧力弱的方向设置粘弹性阻尼器。通过以上概念优化,使结构在达到工程抗震要求的同时,又节约了阻尼器的数量。