论文-橡胶混凝土耗能装置在超高层钢结构减振中的应用

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新论文:采用减振子结构来控制超高层建筑的地震楼面加速度

新论文:采用减振子结构来控制超高层建筑的地震楼面加速度

新论文:采用减振子结构来控制超高层建筑的地震楼面加速度这是一个高速发展的世界超高层建筑如雨后春笋般拔地而起这是经济与科学发展的产物同时也带来了新的问题与挑战地震作为影响结构安全的主要风险在超高层建筑中尤为突出当我们将目光更多集中到结构安全时却忽视了结构内置物品的安全保障当我们更多关注于大震下结构性能时却可能低估了中小地震带来的潜在风险今天假如我们的现代化都市遭遇了一次中小级别地震,会有怎样的后果?xx月xx日 xx城市发生5.0级地震低矮建筑我安然无恙,我内部摆设的物品也完好无损,此次地震对我来说有惊无险。

26分钟前超高层建筑超高层建筑我的主体结构毫发未损,可是我外部的广告牌、内部的陈设物品等就没那么幸运了,此次地震对我造成了不小的损失。

吓死宝宝了。

45分钟前问题近年来超高层建筑迅猛发展,成为土木工程领域的重要研究前沿。

在中小地震作用下,很多塑性耗能构件处于弹性阶段,不能发挥耗能作用。

而此时地震引起的楼面加速度可被放大到地面加速度的数倍,从而导致室内贵重财物、设备、以及其他非结构构件的损坏。

这不仅会带来严重的经济损失,也会影响建筑的正常使用。

因此,有必要采取有效措施来减小中小震下超高层的楼层加速度。

低矮建筑超高层,你需要采取一定的措施,否则即使是遭遇中小地震,你的损失也会非常严重的。

超高层建筑是啊,这次地震就是一个教训。

不只是经济损失,掉落的碎片还砸伤了行人,通讯系统的故障也引起了一定的恐慌。

低矮建筑采用耗能阻尼器试试?超高层建筑小震下,很多利用塑性耗能的装置处于弹性阶段,几乎不发挥作用。

低矮建筑隔震是个有效的方法,这个怎么样?超高层建筑基础隔震装置不适合过高的结构,像我这样的超高层想都别想。

低矮建筑那振动控制装置呢?超高层建筑感觉这个是个可行的方案,要不我也像台北101那样装个TMD来进行加速度控制?低矮建筑对了,最近看到《The Structural Design of Tall and Special Buildings》的一篇论文,里面提到了通过减振子结构来控制超高层建筑的楼面加速度。

混凝土结构中橡胶材料应用研究

混凝土结构中橡胶材料应用研究

混凝土结构中橡胶材料应用研究一、引言混凝土作为一种常见的建筑材料,在建筑领域中应用广泛。

但是,由于其本身存在的缺陷,如脆性、强度不足等问题,使得混凝土在使用过程中容易出现裂缝、变形等问题,从而影响建筑的耐久性和安全性。

为此,近年来,一些新型材料的应用被提出,以提高混凝土的力学性能和耐久性。

其中,橡胶材料的应用逐渐受到了关注。

本文将对混凝土结构中橡胶材料的应用进行研究。

二、橡胶材料在混凝土结构中的应用1.橡胶混凝土的应用橡胶混凝土是一种由橡胶颗粒和水泥混合而成的新型材料。

橡胶颗粒可以是废旧轮胎等废弃物的再利用,也可以是新的橡胶颗粒。

橡胶混凝土具有很好的弹性和吸能性能,能够抵抗震动、冲击和振动等动荷载。

同时,橡胶混凝土的应用还可以减轻混凝土结构的重量,降低结构的自重,从而减小结构的荷载和支撑系统的成本。

2.橡胶改性混凝土的应用橡胶改性混凝土是通过将橡胶颗粒掺入混凝土中,从而改善混凝土的性能。

橡胶颗粒的加入可以提高混凝土的韧性、抗裂性和抗冲击性能。

同时,橡胶颗粒的弹性还可以缓冲混凝土中的应力集中,减少混凝土结构的开裂和断裂。

三、橡胶材料对混凝土结构性能的影响1.强度性能橡胶材料的应用可以提高混凝土的强度,特别是抗拉强度。

橡胶颗粒的加入可以改善混凝土的韧性和延展性,从而提高其抗拉强度。

同时,橡胶颗粒的弹性也可以缓冲混凝土中的应力集中,减少混凝土结构的开裂和断裂。

2.耐久性能橡胶材料的应用可以提高混凝土的耐久性,特别是抗冻性和抗碳化性。

橡胶颗粒的加入可以缩小混凝土内部的孔隙和微裂缝,减少冻融循环和碳化的影响,从而提高混凝土的耐久性。

3.变形性能橡胶材料的应用可以提高混凝土的变形性能。

橡胶颗粒的弹性可以缓冲混凝土中的应力集中,减少混凝土结构的变形和开裂。

4.吸能性能橡胶材料的应用可以提高混凝土的吸能性能,从而提高混凝土结构的抗震性能。

橡胶颗粒的弹性可以缓冲混凝土中的应力集中,吸收冲击和振动等动荷载,从而提高混凝土结构的抗震能力。

浅谈超高层建筑结构加强层耗能减震技术的设计研究

浅谈超高层建筑结构加强层耗能减震技术的设计研究

浅谈超高层建筑结构加强层耗能减震技术的设计研究摘要:超高层结构中,加强层使结构沿高度产生了刚度突变,从抗震设防考虑,在大震作用下应满足“强筒体弱伸臂”的抗震设计要求,即结构的加强层伸臂首先达到屈服。

然而目前对这种结构的详细研究大都仍停留在弹性阶段,因此对这类结构进行大震下的弹塑性分析以明确其地震响应情况就尤为重要。

关键词:超高层;加强层;抗震设计1 引言加强层作用的本质是设置了水平伸臂和环带析架后,能够使外框柱与核心筒形成一个整体来协同工作抵抗地震和风荷载作用。

而水平伸臂析架能够调节外框柱与核心筒间的内力分配及变形,核心筒在受力弯曲时会受到外框柱轴向变形的约束作用,迫使外框柱协同参与变形,从而引起水平加强层上下外柱的轴力差(即水平加强层端部剪力),这对拉压轴力形成了一个数值较大的力偶矩,而这个力偶矩与水平外载产生的倾覆力矩方向正好相反,从而相互抵消了部分力矩使结构内力变小,也就是说,由外框架柱产生的力矩减小了引起水平侧移的结构倾覆力矩,从而减小了房屋的侧向位移。

高层建筑结构中,水平加强层的设置对结构的整体抗侧刚度有所提高,因而对结匀的自振周期会产生一定影响。

2 超高层建筑结构加强层耗能减震技术设计前期要求与方法2.1 高规中指出,在选用性能目标时,需考虑各种因素。

设计人员除满足规范的基本要求外,应在不增加或者少增加造价的情况下尽可能的挖掘结构本身的能力,这样才到达到安全性与经济性的平衡。

2.2 设置了合适的性能目标后,可按规范进行小震的常规设计,保证结构的周期比、扭转位移比、位移角、剪重比、侧向刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、框架承担倾覆力矩的比值等相关指标均满足规范的要求;并使各构件的截面取值合理,满足抗震延性的要求。

此阶段地震作用采取的是谱分析方法,这里需特别注意的是,应对比结构在规范谱与安评谱下,其基底剪力、倾覆弯矩、顶点位移、层间位移角等指标的大小,设计时应取两者计算的包络值。

2.3 由于小震谱分析的方法为近似算法,为进一步了解结构体在小震作用下的实际响应,需对结构体进行小震弹性时程分析。

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析摘要:现阶段,我国的建筑结构设计以隔震和消能减震为主,与此同时,相关统计结果显示,隔震和消能减震在建筑结构设计抵抗地震措施中所占的比重正在逐年的增加。

目前已经逐步通过了各种结构形式来增强建筑的隔震减震效果,隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。

基于此,本文主要对高层建筑结构中的减震、隔震设计应用进行分析探讨。

关键词:高层建筑结构;减震、隔震设计;应用分析1前言在高层建筑建设过程中,能否充分的考虑到建筑本身的抗震问题,并且能够使用有效的措施来使其能够在长时间内抵抗一定强度的地震,是当前高层建筑工程中的重点研究项目之一,这对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响,因此,针对建筑结构设计隔震和消能减震措施进行研究与探讨是至关重要的,以至于我们基于问题的本质,尽可能的避免建筑受到破坏。

2隔震技术从理论到实践的发展过程与现状上世纪末,有专家学者设想在建筑物上部结构和基础之间设滑移层作为隔离装置,阻止地震能量向上传递。

早期的隔震建筑还有南斯拉夫的贝斯特洛奇小学、新西兰的威廉•惠灵顿大楼等。

美国与日本的有些隔震建筑也分别在洛杉矶北岭的6.8级地震和日本阪神的7.2级地震中经受了考验。

从上世纪60年代我国开始对隔震理论的研究进行关注,目前已取得了很多经验和成果。

目前我国隔震建筑已在多个省市自治区应用,隔震房屋已设计和建成的数量仅次于日本,其中较有代表性的有:北京通惠家园住宅区隔震住宅楼;全国第一座隔震公路桥梁——石家庄石津渠桥(3孔,各14m);汕头全国第一幢隔震住宅楼,被联合国评价为“世界隔震技术发展的第三个里程碑”;全国第一座铁路隔震桥梁——新疆布谷孜大桥(9孔,各32m)等。

3建筑结构中减震措施将建筑物的阻尼依据建筑物之外的部件来加大是减震措施的原理,进而将地震传递给建筑物结构的能量尽可能的消耗掉,防止建筑物因为地震遭受破坏。

高层耗能减震文章

高层耗能减震文章

有限元时程分析
阴毅 周云 梅力彪
工程抗震与加固改造 2005年
高层拟粘滞摩擦耗能结构的试验与参数研究
吴斌 欧进萍
世界地震工程 1999年
高层建筑结构的风振阻尼控制分析与设计方法
欧进萍
高层建筑耗能减震新体系概念与实现
高层建筑耗能减震方面的文章
宜近几年AB类核心期刊
耗能减振层对某超高层结构的减振控制研究
汪大洋, 周云
振动与冲击 2011
钢管混凝土框架-混凝土核心筒减震机构振动台试验研究
周云, 任凤鸣, 范华冰
孙金坤, 郭小康, 何鑫
工业建筑 2011
粘滞阻尼器减震结构设计方法及计算实例
孟春光
建筑结构 2009
安置抗震黏滞阻尼器的某超高层建筑经济性能分析
曹铁柱
钢结构 2011
单斜杆耗能器偏心支撑结构的抗震性能研究
潘秀珍, 郝际平, 王德法, 朱轶韵
工程力学 2010
欧进萍 吴斌
建筑结构学报 2001年1期
工程结构粘滞流体阻尼器减振新技术及其应用
叶正强 徐幼麟
东南大学学报:自然科学版 2002年
高层钢结构粘弹性耗能减振试验与分析
欧进萍 邹向阳
哈尔滨建筑大学学报 1999年
潮汕星河大厦结构消能减震
某高层结构风振与地震反应控制设计方案的对比分析
陈小兵, 陈常清, 周云
振动与冲击 2011
罕遇地震荷载作用下屈曲约束支撑框架结构弹塑性位移的简化计算方法
胡宝琳, 姚文娟
振动与冲击 2011
组合钢板屈服耗能器性能及对其高层钢结构减振效果的试验研究

中高层建筑减震耗能技术研究

中高层建筑减震耗能技术研究

中高层建筑减震耗能技术研究摘要:随着城市化进程的发展,建筑工程随处可见,并且由于人口的城市化,城市涌进来了大量的人口,但是城市用地却非常的有限,导致建筑也越来越高,成本也越大,对防止自然灾害的设计难度越大。

该文减震材料以及减震结构设计两个方面分析了中高层建筑的减震耗能技术。

在减震材料方面,可以选择抗震水泥,抗震混凝土,并且抗震混凝土也有多种选择。

在抗震结构方面,可以采用钢木结构的设计,合理设计橡胶支座,承重墙以及增设耗能器材等。

关键词:中高层建筑,减震耗能,技术研究前言:地震的发生虽然具有很强的偶然性,不常见,但是在发生后造成的人员伤亡以及财产损失特别大,所以减震耗能是建筑工程需要考虑的重要因素。

在现有的阶段水平下,在对建筑进行施工时,采用的还多是一些传统的原材料,但是在很多地区出现了新型的建筑材料,这些材料具有传统材料不具备的优点,但距离广泛推广还有一段的时间。

1.对中高层建筑进行减震耗能技术研究的必要性分析1.1自然灾害的威胁自然灾害是地球活动所造成的,灾害发生时带来的灾难时人类无法预料和防控的。

其中,地震的发生具有很强的地域性,多发生在一些地震带上,如中国的西南方,日本以及处于地震带上的一些国家和地区,虽然地震的发生具有很强的偶然性,但是一旦发生,破坏力极大,无法干预,并且造成的人员伤亡和财产文化损失也是无法挽回的,因此,在进行房屋建造的时候要做好预防措施。

此外,台风自然灾害多发生在沿海城市,有时台风风力可以达到十级甚至以上,因此,对于沿海城市的建筑来说,预防强劲风就是很重要的一个过程,减轻风能带给建筑的冲击,做好减震耗能的技术处理。

1.2社会发展的结果从前的封建社会,人口稀少,土地辽阔,人们住在一层的木制住房里,所以,与从前的社会相比,现代的社会是非常现代化的,人口密集,并且向周边的城市转移,越来越多人在买房的时候选择买在城市里,而城市用地由非常的有限,所以只能向上拓展空间,越来越多的高楼大厦出现,这些高楼大厦一些是办公的写字楼,一些是居住的小区。

混凝土结构构件震动减缓方法

混凝土结构构件震动减缓方法

混凝土结构构件震动减缓方法混凝土结构构件震动减缓方法随着城市化的快速发展,高层建筑的数量不断增加,地震风险也越来越高。

因此,如何有效地减少建筑结构在地震中的震动,成为了一项非常重要的工作。

本文将介绍几种常见的混凝土结构构件震动减缓方法。

一、增加结构的刚度增加结构的刚度是一种常用的减少结构震动的方法。

当地震来袭时,结构的刚度越大,结构就越不容易发生变形和震动。

因此,可以通过增加结构中的钢筋数量、增加墙体厚度等方式来提高结构的刚度。

但是,增加结构的刚度可能会导致结构的质量增加,建造成本增加。

此外,由于地震时结构的刚度越大,震动的冲击力也越大,可能会对结构产生不利影响。

二、增加结构的阻尼增加结构的阻尼也是一种常用的减少结构震动的方法。

当地震来袭时,阻尼可以减少结构的震动幅度,使结构发生的变形和震动减少。

增加结构的阻尼可以通过以下方式实现:1、安装阻尼器:阻尼器是一种可以控制结构震动的装置。

它可以通过与结构相连的弹簧或液压缸来控制结构的震动幅度,从而减少结构震动。

2、增加结构的耗能能力:在结构中加入一些可塑性材料,如钢筋混凝土等,可以增加结构的耗能能力,从而吸收地震能量,降低结构震动幅度。

增加结构的阻尼可以有效地减少结构的震动,但是,由于增加阻尼会增加结构的成本,因此需要在设计时仔细考虑。

三、减小结构的质量减小结构的质量也是一种常用的减少结构震动的方法。

当地震来袭时,结构的质量越小,结构就越容易发生变形和震动。

因此,可以通过减小结构中的钢筋数量、减小墙体厚度等方式来减小结构的质量。

但是,减小结构的质量可能会导致结构的刚度降低,震动幅度增加。

此外,减小结构的质量也会导致建造成本降低。

四、地基加固地基加固是一种常用的减少结构震动的方法。

当地震来袭时,如果地基不稳定,会导致结构震动幅度增加。

因此,可以通过地基加固来增加地基的稳定性,从而减少结构的震动。

地基加固可以通过以下方式实现:1、加固地基:在地基中加入钢筋混凝土等材料,可以增加地基的稳定性,从而减少结构的震动。

109-粘弹性耗能连梁在高层结构中的减震性能研究-吴宏磊

109-粘弹性耗能连梁在高层结构中的减震性能研究-吴宏磊

(2) 附加阻尼比 各方案结构附加阻尼比见表 3。可以看出,随着刚度 K 逐渐增大,结构附加阻尼比逐渐减小,阻尼器 耗能逐渐降低。附加阻尼比与刚度 K 的关系曲线如图 7 所示,当 K<1×104kN/m 时,随着 K 逐渐增大,附 加阻尼比迅速减小;当 K>10×104kN/m 时,附加阻尼比缓慢减小。
第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文
40%
2016 年
表 3. 附加阻尼比
对比方案 附加阻尼比 ξ/% 对比方案 附加阻尼比 ξ/% 方案一 方案二 方案三 方案四 34.6 27.2 21.2 6.9 方案五 方案六 方案七 3.7 1.8 1.1
ξ
30%
20%
10%
0% 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000
20% 15%
η
10% 5% 0% 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000
K/(kN/m)
图 9 层间位移角减幅 η 与阻尼器刚度 K 的关系
4.1.3 小结 从以上分析结果可以看出,当粘弹性连梁阻尼器的阻尼系数 C 一定时,随着阻尼器刚度 K 的增大,结 构刚度随之变大, 基本周期逐渐减小, 内力逐渐增大; 同时, 阻尼器刚度的增加导致其耗能能力逐渐减小, 表现为附加阻尼比的逐渐减小,基底剪力的减震效果逐渐降低,层间位移角的减震效果先增大后减小。 对于由强度控制的结构,在选择粘弹性阻尼器参数时,建议阻尼器刚度应尽可能小,但要保证结构基 本刚度满足规范对侧向变形的要求。 对于由刚度控制的结构,阻尼器刚度 K 存在一个较优的区间,可使粘弹性连梁阻尼器取得较好的减震 效果。一般可以通过试算确定最优阻尼器刚度。 4.2 阻尼系数 C 4.2.1 对比方案介绍
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橡胶混凝土耗能装置在超高层钢结构减振中的应用
摘要
本文针对加强土木工程结构减震技术,进行研究和开发,具体设计发明了一种用于超高层钢结构建筑物减震耗能的装置。

此装置涉及一种斜撑(减震耗能装置)的制作,该斜撑装置设置在主体建筑结构的周围,是由不锈钢钢管,橡胶混凝土和防锈防火涂层组成。

在风荷载或轻微地震时,该斜撑式杆件一直处于弹性状态,并将轻微震动所产生的能量消耗掉,使得整体结构仍具有足够的侧向刚度以满足正常使用的要求;在强地震发生时,该装置首先进入非弹性变形状态,产生较大阻尼,大大消耗输入结构的地震能量,避免整体结构发生非弹性破坏。

本项目为科技发明制作,结构简单,可以保证结构整体刚度,减少结构材料使用,并且通过消耗能量,保证结构安全,具有经济效益和安全效益。

另外,将橡胶混凝土的大变形、高阻尼、能量耗散多、韧性好、良好的抗裂性等特点应用到建筑物抗震。

橡胶混凝土的利用增加了处理废橡胶途径,实现了节能减排,保护了环境,符合我国目前可持续发展的要求。

关键字:超高层钢结构减震技术;减震耗能装置;橡胶混凝土;节能减排。

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