钢筋混凝土框架结构利用-双功能-软钢阻尼器的抗震设计
试论钢筋混凝土框架结构减震设计
试论钢筋混凝土框架结构减震设计摘要：随着我国建筑行业的发展，人们对于建筑钢筋混凝土的结构需求也随之大幅增加，近几年，随着人们对于钢筋安全性要求的不断增高，针对钢筋混凝土建筑框架的减震设计就成为了现阶段人们关注的重点。
由此，针对这一问题，本文拟通过粘滞阻尼墙减震设计方案入手进行研究，从而判断其混凝土框架结构的减震能力，希望能够对未来的钢筋混凝土结构减震设计做出帮助。
关键词：钢筋混凝土；框架结构；减震设计随着人们生活水平的提升，人们对于建筑混凝土设计环节的安全性也愈发的重视，尤其是近几年建筑安全问题频频发生，都迫使人们重视到了有关钢筋混凝土框架结构中开展减震设计的重要性[1]。
良好的减震设计不仅仅能够在很大程度上提升结构的安全性，同时还能够帮助建筑实现预期的抗震目标，为后续人们的使用作出保障，最大程度上降低结构震动对建筑物所带来的负面损伤。
由此，粘滞阻尼墙出现在了实际的框架减震设计过程中，这种模式的应用不仅能够在很大程度上提升结构的抗震效果，同时还能够有效的降低混凝土框架结构的施工成本，从而提升混凝土框架结构的效益[2]。
一、研究背景根据以往针对钢筋混凝土框架结构建设设计装置的研究，本文拟针对我国某地区学校6层教学楼的混凝土框架结构进行研究，探究该结构在8级及以上震动强度下混凝土的减震能力，希望能够对实际的混凝土框架结构进行研究[3]。
（一）研究目标平面设计图根据对该研究目标的平面设计图进行分析，可以发现该建筑的x方向长50.3米，综合跨度不超过4.5米；y方向走廊长度为16.5米，预期该钢混结构为典型的三跨结构，其中两跨为用于教学的各类型教室，其余一跨为走廊。
（二）研究目标结构构件及其材料该建筑结构中基础的混凝土材料应用强度为C30强度的混凝土，其中混凝土柱强度为C40；结构搭建环节根据不同的结构位置需求设计两种钢筋，其中主钢筋为HRB400、辅钢筋则为HRB300[4]。
（三）减震粘滞阻尼墙的布置方案根据以往的研究可以发现在实际的钢筋混凝土框架结构减震设计环节应用粘滞阻尼墙的方式实现预期的减震目标，就需要根据实际的混凝土框架结构的实际情况设置阻尼墙和相关阻尼参数，才能够实现预期的目标。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究
钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究地震是一种自然灾害，它会给人们的生命和财产带来巨大的损失。
为了减少地震造成的灾害，建筑学与结构工程学领域的研究者们一直在不断提高建筑物的抗震性能。
其中，钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构类型，通过对其抗震性能的研究，有助于提高地震区建筑的安全性。
一、抗震设计的重要性在地震区建筑设计中，抗震设计显得尤为重要。
钢筋混凝土框架结构是一种在地震区广泛使用的结构类型，它的抗震性能直接关系到建筑物在地震中的安全性。
因此，对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行深入研究，不仅可以优化结构设计，提高建筑物的安全性，也可以为抗震设计提供更加准确可靠的依据。
二、钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究方法1.数值模拟分析数值模拟分析是一种常用的研究钢筋混凝土框架结构抗震性能的方法。
模拟分析可以通过结构响应的数值计算，得到结构在地震荷载下的变形和变形轨迹变化规律，从而分析结构变形和破坏机制。
2.试验研究试验研究是另一种研究钢筋混凝土框架结构抗震性能的方法。
试验研究可以通过对钢筋混凝土框架结构进行模拟地震试验，观察结构的受力变形及裂缝形成、扩展等情况，从而确定结构的破坏形式和破坏机制。
三、影响钢筋混凝土框架结构抗震性能的因素1.设计参数钢筋混凝土框架结构的各种设计参数对结构的抗震性能影响非常大，包括结构的几何尺寸、框架数量、材料和构造、刚度和强度等。
因此，在设计钢筋混凝土框架结构时，需要对建筑物所处的地震区域、地基、土层、荷载等情况进行充分考虑，设计出合理的结构参数，以提高结构的抗震性能。
2.构造缺陷钢筋混凝土框架结构中的构造缺陷也会对抗震性能产生重要影响，这些缺陷包括钢筋的质量和粘结性、混凝土的质量和力学性能、连接构件的质量和刚度等。
因此，在施工过程中，需要对各个环节进行严格的质量控制，确保构造缺陷不会对钢筋混凝土框架结构的抗震性能产生负面影响。
四、提高钢筋混凝土框架结构抗震性能的方法1.变形控制与耗能设计变形控制与耗能设计是目前最为常用的一种提高钢筋混凝土框架结构抗震性能的方法。
混凝土框架结构的隔震设计方法
混凝土框架结构的隔震设计方法一、引言随着现代城市化的快速发展，建筑的地震安全性越来越受到关注。
混凝土框架结构作为一种常见的建筑结构形式，在地震时的性能受到广泛的关注。
因此，本文将介绍混凝土框架结构的隔震设计方法，以提高建筑的抗震性能。
二、混凝土框架结构的隔震设计方法1.设计前准备在进行混凝土框架结构的隔震设计前，需要进行一些准备工作。
首先，需要进行地震动分析，以确定地震荷载的大小和方向。
其次，需要进行建筑结构的强度和刚度分析，以了解结构的抗震性能。
最后，需要确定设计的隔震体系和材料，以满足设计的要求。
2.隔震体系的设计隔震体系是混凝土框架结构隔震设计的核心。
隔震体系的设计应满足以下要求：（1）具有良好的隔震性能，能够有效地隔离地震荷载。
（2）具有足够的刚度和强度，以保证建筑的稳定性。
（3）具有良好的耐久性和可靠性，能够长期运行。
常用的隔震体系包括橡胶支座隔震体系、摆隔震体系和液体阻尼器隔震体系。
其中，橡胶支座隔震体系是最常用的。
3.隔震支座的设计隔震支座是隔震体系的核心部分，其设计应满足以下要求：（1）具有足够的垂直承载能力和水平位移能力，以承受地震荷载。
（2）具有较小的刚度和弹性模量，以实现有效的隔震效果。
（3）具有良好的耐久性和可靠性，能够长期运行。
隔震支座的设计应结合建筑结构的特点和地震荷载的大小和方向进行。
同时，应考虑橡胶材料的性能和耐久性。
4.隔震结构的分析隔震结构的分析是隔震设计的关键步骤，其目的是确定结构的隔震效果和抗震能力。
分析方法通常包括有限元分析和等效线性化分析。
在分析时，应考虑隔震体系的刚度、隔震支座的性能和建筑结构的特点。
同时，应考虑地震荷载的大小和方向，以确定结构的抗震能力和隔震效果。
5.隔震结构的设计在进行隔震结构的设计时，应满足以下要求：（1）结构的抗震性能应符合设计要求。
（2）隔震体系和隔震支座应满足设计要求。
（3）结构的总体刚度和强度应满足设计要求。
（4）结构的施工和维护应方便和可靠。
钢筋混凝土框架结构的抗震设计与优化
钢筋混凝土框架结构的抗震设计与优化钢筋混凝土框架结构是一种常用的建筑结构类型，具备一定的抗震性能。
在地震发生时，抗震设计和优化能够保证框架结构的安全性和稳定性，减少地震对结构的破坏，保护人民的生命财产安全。
本文将探讨钢筋混凝土框架结构的抗震设计与优化方法。
抗震设计阶段的主要任务是确定结构的抗震性能目标，并有效地控制结构的地震响应。
钢筋混凝土框架结构在抗震设计中需要考虑以下几个关键因素：1. 地震荷载：地震荷载是地震引起的力和位移，对结构产生作用，是进行抗震设计的重要依据。
根据地震区划，结构地震烈度和周期等参数，可以计算出设计地震力谱和地震响应谱，作为设计的基础。
2. 结构基础：钢筋混凝土框架结构的抗震性能不仅与框架本身有关，还与其支座和地基的性能相关。
在设计过程中，需要合理选择基础形式和材料，确保其刚度和强度满足要求，能够有效地传递地震力。
3. 结构形式和布置：框架结构的形式和布置对其抗震性能有重要影响。
一般来说，刚性框架能够提供良好的刚度，但在地震时易发生破坏；而延性框架能够在地震中吸收一定的能量，减小结构的震害。
因此，在设计中需要综合考虑结构的刚性和延性特点，选择合适的形式和布置。
4. 材料选择：钢筋混凝土框架结构主要由钢筋和混凝土组成，材料的性能直接影响结构的抗震性能。
在设计中，需要根据结构的要求和使用环境选择合适的钢筋和混凝土等材料，确保其满足相应的强度和延性要求。
5. 预应力设计：预应力设计是提高框架结构抗震性能的一种有效手段。
通过施加预应力，可以改变结构的内力分布，提高结构的刚度和延性，减小地震响应。
在设计中，需要合理确定预应力布置方案，控制预应力水平，确保结构的安全性能。
抗震设计对于钢筋混凝土框架结构的优化至关重要。
优化设计不仅考虑结构在地震作用下的安全性能，还关注结构的经济性和可行性。
以下是一些常见的优化手段：1. 材料使用优化：通过采用高强度材料、轻质材料和新型材料，可以减少结构自重，提高结构刚度和延性。
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程
钢筋混凝土框架结构抗震设计规程一、前言钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构类型，其在地震等自然灾害中的抗震性能直接关系到建筑物的安全性。
因此，本规程旨在指导工程设计人员制定合理的钢筋混凝土框架结构抗震设计方案，确保建筑物在地震等自然灾害中的安全性。
二、设计基础1. 设计地震烈度设计地震烈度应根据设计场地地震烈度参数进行确定。
2. 设计基础地震动参数设计基础地震动参数应根据设计场地地震动参数进行确定。
3. 地震烈度等级地震烈度等级应根据设计场地地震烈度进行确定。
4. 设计地震作用设计地震作用应根据设计场地地震烈度等级和设计基础地震动参数进行确定。
三、结构设计1. 结构类型选择钢筋混凝土框架结构应根据建筑物功能、高度、形状、荷载等因素进行合理的结构类型选择。
2. 抗震性能目标钢筋混凝土框架结构应根据设计场地地震烈度等级和建筑物使用性质进行合理的抗震性能目标确定。
3. 结构抗震设计（1）极限状态设计极限状态设计应根据结构抗震性能目标和设计场地地震烈度等级进行合理的设计。
（2）配筋计算配筋计算应根据设计场地地震作用和结构荷载进行合理的计算。
（3）构件尺寸设计构件尺寸设计应根据配筋计算结果进行合理的确定。
（4）结构连接设计结构连接应根据结构类型和设计场地地震作用进行合理的设计。
四、材料选择1. 混凝土混凝土应根据设计要求选择合适的标号和配合比。
2. 钢筋钢筋应符合国家标准要求。
3. 锚固件锚固件应根据设计要求选择合适的型号和规格。
五、施工质量控制1. 混凝土浇筑混凝土浇筑应严格按照设计要求进行施工，并进行合理的振捣和养护。
2. 钢筋加工和安装钢筋加工和安装应符合国家标准要求，并进行合理的检验和验收。
3. 结构连接施工结构连接施工应根据结构连接设计要求进行施工，并进行合理的检验和验收。
六、检验评定钢筋混凝土框架结构应进行合理的检验和评定，以确保其抗震性能符合设计要求。
七、结论本规程从设计基础、结构设计、材料选择、施工质量控制和检验评定等方面对钢筋混凝土框架结构抗震设计进行了详细的规定和说明，为工程设计人员提供了指导和参考，有助于确保建筑物在地震等自然灾害中的安全性。
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构系统，其地震性能是非常关键的，而抗震延性是钢筋混凝土框架结构的一个重要设计要求。
抗震延性是指结构在地震荷载作用下，能够发挥一定的变形能力，从而将地震能量以合理的方式耗散掉，降低破坏和损伤的程度。
以下是钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的主要要求和原则。
1.设计强度要求：在进行抗震延性设计时，首先需要满足结构的强度要求，确保结构在地震荷载作用下能够承受足够的弯矩、剪力和轴向力。
强度的设计应符合国家规范的要求，保证结构在地震作用下不发生严重的破坏。
2.延性要求：延性是指结构在地震作用下能够有一定的变形能力，从而耗散地震能量。
钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计要求结构具有足够的延性，能够承受地震时的大位移和变形，减少结构的刚性反应，降低地震作用所引起的内力和应力。
3.抗震设计刚度：在设计过程中，需要对结构的刚度进行合理的控制。
过刚的结构容易发生脆性破坏，而过软的结构则容易发生塑性破坏。
通过控制结构的刚度，能够在一定程度上提高结构的延性和抗震性能。
4.塑性铰的形成和能量耗散：由于钢筋混凝土框架结构材料的非线性特性，设计时通常会考虑结构发生塑性变形。
为了保证结构的抗震延性，需要合理设置塑性铰，通过其形成和变形来吸收地震能量。
塑性铰的设置需要考虑材料的延性和变形能力，以及结构的布局和构造形式。
5.剪力墙的合理设置：剪力墙是一种能够提供较高延性和抗震性能的结构构件。
在设计中合理设置剪力墙，能够提高结构的抗震延性和整体稳定性。
剪力墙的位置、厚度和布局应根据地震作用的大小和方向进行确定。
6.连接节点的设计：连接节点是结构中容易形成塑性变形的部位，也是结构抗震延性的重要组成部分。
连接节点应设计合理，并采用适当的构造措施，确保其在地震作用下能够承受较大的变形和能量耗散，避免发生脆性破坏。
7.构件的延性设计：钢筋混凝土框架结构中的构件延性也是影响结构整体延性的因素之一、梁、柱和楼板等构件在设计过程中需要考虑其延性和变形能力，确保其在地震荷载下具有较好的性能。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一，其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力，广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计，以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力，是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度，其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中，应根据地震作用的水平和垂直特点，合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中，应根据结构所处地震烈度区域和设计要求，合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力，能够消耗地震能量，减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中，应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式，确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求，设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素，选择合适的钢筋混凝土框架结构形式，如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施，如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数，实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点，选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节，需要采用可靠的连接方式，如焊接、螺栓连接等。
同时，应加强节点的抗震设计，通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施，提高结构的整体抗震性能。
浅谈关于钢筋混凝土框架结构抗震设计的几种方法
臧 建 孟 晓雨 山东科技大学防灾减灾重点实验室
摘 要 ： 对 目前钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 抗 震 设 计 的研 究进 行 了概 述 和 浅论 。这 些抗 震 设 计 方 法 包括 ：“两 阶段 三 水 ；住”的设 计 方 法 ，基 于能 量 抗 震 设 计 方 法 ，基 于位 移 的 抗 震 设 计 理 论 以及 刚 塑 性抗 震 设 计 方 法 研 究 。 并 大致 介 绍 了这 些 设 计 方 法 的设 计 理 念 ，设 计步骤 以及这 些设计方 法存在 的一些缺 陷。 阐述 了这 些设计 方法存在 的尚需解决的的技 术难题。在我 国在结构抗震设计 上对结构抗震采用的设 计方法一 直沿用的是“两阶段三水准”的设计方 ．：Ｌ－－ｆ Ｊ。其他方法尚在 完善或讨论修正阶段 。
关 键 词 ：钢 筋 混凝 土框 架结 构 ；抗震 设 计 方 法 ；截 面设 计
１ “两阶段 三水 准 ”的设 计方 法
具体 即为 ：第一水准 为“小震不坏 ”，其 地震 的重现期为 ５Ｏ 年 ，在 大 多 数 所 遇 到 的地 震 中 的烈 度 ，又 称 小 震 烈 度 为 ６３．２％ ，
３ 基 于 位移 的抗 震设 计理 论
此理论首先要确定 建筑结构 的性 能水平 与位移之 间的关 系。性能水平是指 人为设定 的抗震设 防的几个 目标或者说是 几种体 验状态 。大体可 概括为 ：使用 良好 ，可 以使 用 ，不造成 人 员伤害 ，建筑不倒塌 ，倒塌这几种 。 当然 ，这些性能水平与 位 移间的联系是可调整 的。 目前大多研究采用层 间位移角来
的 ，不能保证结构损伤 的程 度在可修复的范围 内。
２ 基 于能 量抗震 设 计方 法 在钢 筋混凝土框架结构 中的原理就是利用结构 中耗能能
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
并将耗能体系逐步推广到实际工程当中。
Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ等［３］和Ｔｓａｉ等Ｈｊ提出的ｘ型钢板和三角形钢板耗能器是性能较好的耗能装置，Ｓｏｏｎｇ等＿５Ｊ对ｘ型软钢阻尼器的工作原理、滞回性能、试验模型的建立、结构设计方法进行了系统的论述。
欧进萍等Ｍｏ针对ｘ形钢板屈服耗能器中存在的薄膜效应，结合Ｐａｌｌ摩擦耗能器独特的构造特点，提出了工程可用的组合钢板屈服耗能器，并进行了这种耗能器的滞回特性试验和疲劳特性试验。
通过振动台进行了高层结构模型的减震试验，验证了组合钢板耗能器不但消除了薄膜效应，同时具有良好的减震效果。
李玉顺等＂ｊ通过对野外钢框架结构输入地震波进行了拟动力试验研究及理论分析，探讨了低屈服点软钢阻尼器的减震性能。
周云等旧Ｊ通过试验研究提出了“利用两个或多个耗能元件协同工作，同时耗能来设计新型耗能器”的思想，研究设计了双环软钢耗能器，并对三种不同构造的双环软钢耗能器进行了循环加载试验，结果表明双环耗能器具有初始刚度高、屈服力大、变形能力好、工作性能稳定等优点。
Ｍｉｔｏ等旧Ｊ通过试验研究了一种矩形剪切板阻尼器，但这种阻尼器由于平面内受力，钢板的四个角点处应力集中，在水平位移很小时就出现断裂现象，使得变形耗能能力相对较差。
软钢阻尼器的减震效果主要是由于阻尼器为结构提供了一定的附着刚度和附着阻尼。
以往软钢阻尼器主要利用钢板平面外的变形耗能，初始刚度较小，减震效果绝大部分体现在大震或偶然发生超过设防烈度的地震（因地震难以预测）作用下的塑性耗能能力，即为结构提供附着阻尼，而附着刚度对结构反应的影响相对很小。
如何在保证软钢阻尼器耗能能力的前提下，提高软钢阻尼器的初始刚度是充分发挥软钢类阻尼器的关键所在。
文献［１０］中提出的单圆孔形软钢阻尼器及双ｘ形软钢阻尼器，由于采用平面内受力形式及平面几何形状的合理设计，使这类软钢阻尼器不但具有较大的初始刚度，同时在屈服后具有较好的塑性耗能能力。
在结构设计过程中体现为：小震作用下，软钢阻尼器为结构提供较大的初始刚度；大震作用下，耗散地震动能量，具有“双重功能”，以满足结构抗震设防目标的需要。
本文针对“双功能”软钢阻尼器进行原型试验研究以及工程中的应用，并对装有两种新型软钢阻尼器的结构进行减震性能分析。
１“双功能”软钢阻尼器的试验研究１．１模型试验研究选择五种软钢阻尼器模型进行了拟静力往复试验［１０］，通过试验测得的滞回曲线及大量的数值减震性能分析，最后给出了两种减震性能较好的阻尼器，即单圆孔型软钢阻尼器（图１）及双ｘ型软钢阻尼器（图２）。
两种阻尼器均具备初始刚度大，耗能能力好两个特点。
不但可以为结构提供较大的附着刚度，在大震作用下同时具有较好的耗能能力，体现了双重功能。
图１ａ为单圆孔型软钢阻尼器模型图，图ｌｂ为模型试验测得的单圆孔型软钢阻尼器滞回曲线图。
图２ａ为双ｘ型软钢阻尼器模型图，图２ｂ为模型试验测得的双ｘ型软钢阻尼器滞回曲线图。
从图中可看到，它们的滞回曲线是很饱满的，说明它们的耗能能力很好。
１．２原型试验本文在模型试验的基础上，设计了适合框架结构实际应用的单圆孔型和双ｘ型软钢阻尼器原型试件，试件材料均采用５０ｍｍ厚的Ｑ２３５钢材制成，具体尺寸如图３和图４所示。
ＰｋＫ（ａ）单圆孔型软钢阻尼器模型图量一ｉ（ｂ）单圆孔型软钢阻尼器滞回曲线图１单圆孔型软钢阻尼器Ｆｉｇ．１Ｓｉｎｇｌｅｒｏｕｎｄ—ｈｏｌｅｍｉｌｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ３７８６４２＾蝌（ａ）双ｘ型软钢阻尼器模型图薹一三ｊ：．．．．ｉ．．．．ｉ．．．．ｉ．．．．（ｂ）双ｘ型软钢阻尼器滞回曲线图２双ｘ型软钢阻尼器Ｆｉｇ．２ＤｏｕｂｌｅＸ—ｓｈａｐｅｄｍｉｌｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ图３单圆孔型软钢阻尼器原形图Ｆｉｇ．３Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓｋｅｔｃｈｏｆｓｉｎｇｌｅｒｏｕｎｄ—ｈｏｌｅｍｉｌｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ孤“Ｌ一墨Ｑ鱼．１图４双Ｘ型软钢阻尼器原形图Ｆｉｇ．４ＰｒｏｔｏｔｙｐｅｓｋｅｔｃｈｏｆｄｏｕｂｌｅＸ—ｓｈａｐｅｄｍｉｌｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ试验采用两个２００ｔ的千斤顶对软钢阻尼器进行往复加载，在弹性阶段采用控制力的方法，阻尼器屈服以后采用控制位移的方法，位移步长为３ｍｍ，试验设备及软钢阻尼器的安装如图５所示。
图５原型试验设备安装图Ｆｉｇ．５Ｔｅｓｔｓｅｔ—ｕｐｏｆｐｒｏｔｏｔｙｐｅｄａｍｐｅｒ图６和图７分别为原型试验测得的两种“双功能”软钢阻尼器滞回曲线图。
可以看出，“双功能”软钢阻尼器具有较大的初始刚度，屈服后良好的耗能性能，滞回曲线较为饱满。
通过原型试验确定两种软钢阻尼器的相关参数：单圆孔型阻尼器屈服位移“ｄ，＝２．２ｒａｍ，屈服力Ｆ，１＝３７．５ｋＮ，初始刚度Ｋ。
】＝１７０．５ｋＮ／ｍｍ；双ｘ型软钢阻尼器屈服位移Ｍｄ２＝４ｒａｍ，屈服力Ｆｖ２＝４１０ｋＮ，初始刚度Ｋａ２＝１０２．５ｋＮ／ｍｍ。
８００６００４００２０００．２００－４００—６００－８００图６单圆孑Ｌ型软钢阻尼器原型试验滞回曲线Ｆｉｇ．６Ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｏｆｓｉｎｇｌｅｒｏｕｎｄ—ｈｏｌｅｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ．５０．４０．３０．２０．１００１０２０３０４０５０图７双ｘ型软钢阻尼器原型试验滞回曲线Ｆｉｇ．７ＨｙｓｔｅｒｅｔｉｃｏｆｄｏｕｂｌｅＸ－ｓｈａｐｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ咖瑚湖詈㈨湖姗瑚姗３８２滞回曲线数值模拟两种“双功能”软钢阻尼器均为钢板材料制成，几何形状较为复杂，设计过程中很难给出阻尼器参数的简化计算公式。
本文应用有限元软件ＡＮＳＹＳ对两种阻尼器原型试件进行了往复加载的滞回曲线模拟，数值模拟结果与试验相比可以看出：试验数据刚度强化更为明显；数值模拟结果在阻尼器屈服力及屈服位移等相关参数值与试验结果较为接近，可以作为确定此类软钢阻尼器参数的方法。
单圆孔型软钢阻尼器及双ｘ型软钢阻尼器原型试件数值模拟滞回曲线如图８和图９所示。
－４０．３０－２０．１００１０２０３０４０图８单圆孔型软钢阻尼器原型试件数值滞回曲线Ｆｉｇ．８Ｐｒｏｔｙｐｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｅｕｌｗｅ￥ｏｆｓｉｎｇｌｅｒｏｕｎｄ—ｈｏｌｅｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ．４０．３０．２０一１００１０２０３０４０图９双ｘ型软钢阻尼器原型试件数值滞回曲线Ｆｉｇ．９ＰｒｏｔｙｐｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｏｆｄｏｕｂｌｅＸ—ｓｈｐａｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ３工程设计应用３．１工程概况某大学综合实验楼，Ａ区部分为５层钢筋混凝土框架结构，由于使用要求首层层高为７５００ｍｍ，设计中采用软钢阻尼器来控制薄弱层问题。
建筑物所处地区为７度设防烈度，场地土类型为Ⅱ类，设计地震分组为１组，特征周期为０．３５ｓ，综合实验楼透视图及Ａ区结构示意图如图１０和图１１所示。
３．２设计流程软钢阻尼器通常安装于支撑与梁节点处，本文以下提到的耗能体系是指由软钢阻尼器与支撑所构成的整体。
设计过程中包括三个方面：主体结构设计、支撑结构设计、软钢阻尼器参数确定。
由于软钢阻尼器与支撑结构为串连形式，其耗能特性需要综合支撑和软钢阻尼器两部分性能，甄为框架结构的层刚度，瓯为钢支撑刚度，Ｋ为耗能体系刚度，Ｋ。
为软钢阻尼器初始刚度。
其设计流程如下：（１）采用反应谱方法，在不考虑耗能体系情况下独立设计框架结构，初选框架梁柱尺寸。
（２）根据初选柱子尺寸，计算层刚度甄。
（３）根据我国《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－－２００１）［１１］中规定的耗能体系刚度与结构层刚度比值ＳＲ范围，选择合适的ｓＲ值，并计算所需要耗能体系的初始刚度匠。
（４）由匠＝ＫｂＫ。
／（Ｋｂ＋Ｋ。
），以及支撑刚度Ｋｂ与软钢阻尼器Ｋ。
比值ｓＴ来确定甄及Ｋ。
，这里建议瓯≥Ｋ。
［１２】。
（５）根据阻尼器刚度Ｋ。
及单片软钢阻尼器原型试验确定的初始刚度＆，确定阻尼器数量ｍ＝Ｋ。
／Ｋｄ。
（６）验算装有软钢阻尼器结构的弹性层间位移角（这里层问刚度Ｋ＝墨＋墨）。
（７）罕遇地震烈度下的时程分析，验证罕遇地震作用下层间位移角。
我国现行规范中规定，耗能结构弹塑性层间位移角，框架结构为１／８０。
３．３软钢阻尼器制作及安装上述框架结构中应用了１．２节介绍的“双功能”软图１０综合实验楼透视图Ｆｉｇ．１０ＲＣｆｒａｍｅｂｕｉｌｄｉｎｇｗｉｔｈｍｅｔａｌｌｉｃｄａｍｐｅｒ３９湖鲫枷抛。
抛伽鲫啪啪啪枷。
瑚枷啪渤啪耗能体系ＺｌＺ２耗能体系Ｚ３／一／一系刃１０５００历６９００／７７１７４００图１１综合实验楼Ａ区平面、立面示意图Ｆｉｇ．１１ＴｈｅｐｌａｎａｒｓｋｅｔｃｈｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｐａｒｔＡ钢阻尼器，阻尼器采用机械加工的制作方法。
单圆孔型软钢阻尼器布置在图１１所示的结构底层①、③轴线框架上，双ｘ型软钢阻尼器则布置在结构底层⑧、①轴线的框架上。
施工过程中，在梁内预埋钢板，软钢阻尼器采用坡角焊接形式与预埋钢板焊接在一起，下端采用同样的方法与水平钢板焊接，并与钢支撑相连。
每一榀框架内，阻尼器均设在梁与支撑节点处，采用三片阻尼器叠放形式。
图１２为安装在梁与支撑节点处的软钢阻尼器。
（ａ）单圆孔型阻尼器安装于梁、支撑节点图（ｂ）双Ｘ型阻尼器安装于梁、支撑节点图图１２阻尼器安装于梁、支撑节点Ｆｉｇ．１２Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｏｆｄａｍｐｅｒ４减震性能分析对于３．１节中的结构采用大型有限元软件ＡＮＳＹＳ进行三维仿真分析，验证罕遇地震作用下结构的层间位移角，并评价耗能体系对结构的减震效果。
４．１建立计算模型采用ＡＮＳＹＳ自带的ＡＰＤＬ及内嵌的ＦＯＲＴＲＡＮ参数化语言来建立计算模型。
梁、柱均采用ＢＥＡＭｌ８８三维梁单元，可以同时考虑拉压、扭转、弯曲及剪切变形的影响；用ＳＨＥＬＬ６３单元来模拟软钢阻尼器；ＭＡＳＳ２１单元来模拟结构的自重，并同时考虑结构ｘ、ｙ、ｚ三个方向的质量惯性力。
建立模型过程中，不考虑结构与基础的耦合作用，将底层柱子刚性固接在地面。
材料选择包括两方面，其一为钢筋混凝土材料，由于其本构关系较为复杂，采用肼等效方法来调整弹性模量，将其等效为一种均质材料，计算相应梁柱截面的开裂弯矩及屈服弯矩，同时计算出相应的开裂应力和屈服应力，建立相应三线性本构关系模型，这样处理使得建立模型时较钢筋与混凝土分离式建模方法更为简单；第二，Ｑ２３５低碳钢材料，ＡＮＳＹＳ中采用双线性强化模型，屈服应力为２３５ＭＰａ。
整体模型的建立见图１３所示，阻尼器与梁连接的节点模型如图１４所示。
４．２模态分析模态分析是极为关键的步骤，ＡＮＳＹＳ计算模态时，不考虑材料非线性行为，均视为弹性材料。
通过模态分析可以与其他软件计算的模态分析数据进行比较，来检验模型建立是否正确。
本文计算了结构前５阶自振振型，并与ＰＫＰＭ软件计算的结果相对比较。
图１３整体模型图Ｆｉｇ．１３Ｏｖｅｒａｌｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇ图１４阻尼器与梁节点模型图Ｆｉｇ．１４Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｌｏｃａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ表１给出了ＡＮＳＹＳ与ＰＫＰＭ软件计算的无控结构前５个周期，以及用ＡＮＳＹＳ计算耗能结构的前５个周期。