结构减震耗能技术论文
机械设计中的结构减振技术论文素材
机械设计中的结构减振技术论文素材机械设计中的结构减振技术一、引言机械工程领域的结构减振技术是一门关键的技术，可以有效减少机械系统中的振动干扰。
在现代工业生产环境中，减振技术的应用已经成为一项重要的任务。
本文将探讨机械设计中常见的结构减振技术，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
二、动力学分析在机械系统设计中，动力学分析是结构减振技术的基础。
首先，需要明确机械系统的振动模态和频率响应。
通过对系统的自由度进行建模和计算，可以得到系统的振动模态，并确定主要的振动频率。
三、质量平衡设计质量平衡设计是一种常见的结构减振技术。
通过在机械系统中增加平衡质量，可以有效抵消系统在运行过程中的振动。
常见的质量平衡设计方法包括静态平衡和动态平衡。
静态平衡通过在机械系统特定位置添加平衡质量，使得系统在静态状态下达到平衡。
动态平衡则是在系统运行时根据振动响应进行调整，以消除振动。
四、结构刚度优化结构刚度优化是另一种常见的结构减振技术。
通过在机械系统中优化结构的刚度分布，可以有效改善系统的振动性能。
结构刚度优化可以通过材料选择、截面设计和连接方式改进来实现。
例如，在某些情况下，可以通过增加杆件的截面面积来提高机械系统的整体刚度，从而减小系统的振动。
五、减振器应用减振器是机械设计中常用的结构减振技术之一。
减振器的原理是利用一定的机械装置或技术手段，将振动能量转化为其他形式的能量，实现振动的减小或消除。
常见的减振器包括阻尼器、弹性元件和液压减振器等。
减振器的应用可以有效降低机械系统的振动干扰，提高系统的稳定性和精度。
六、实例分析为了更好地了解机械设计中结构减振技术的应用，我们以某机械系统为例进行实例分析。
分析该系统的振动模态、频率响应以及结构刚度分布，确定主要的振动问题，并针对性地采取上述结构减振技术进行优化。
通过实例分析，可以验证结构减振技术在实际应用中的可行性和效果。
七、结论结构减振技术在机械设计中具有重要的应用意义。
通过动力学分析、质量平衡设计、结构刚度优化和减振器应用等技术手段，可以有效减小机械系统的振动干扰，提高系统的工作稳定性和精度。
浅谈消能减震技术在工程结构抗震加固中的应用
浅谈消能减震技术在工程结构抗震加固中的应用安徽建筑浅谈淌能减震技术在工程结构抗震加.固中的应用2007年第3期——6路(中国建筑科学研究院工程抗震研究所，北京100013)摘要:文章主要论述了消能减震技术在现代工程结构抗震加固中的应用•并通过算例介绍了减震结构的振型分解反应谱分析方法.供工程设计人员参考.关键词:工程结构;抗震加固方法;消能减震中图分类号：TU352J1文献标识码:B 文章编号:1007—7359(2007)03—0080—03 TheApplicationofEnergyDissipationSystemtoSeismicStrengthening ofEngineeringStructureMaLu (InstituteofEarthquakeEngineering,CABR,Beijing 100013,China) Abstract:Inthispaper,dampingtechnologybyenergydissipationfortheseismi cstrengtheningofengineeringstructureisespeciallydiscussed,whichisareferenceforengineeringdesigners,andtheMARSmethodaboutenergydissip ationstructureisexplainedthroughanexampleanalysis.Keywords:structure;seismicstrengthening;dampingbyenergydissipation1概述随着我国经济建设的快速发展，对原有建筑进行改造再使用的需求大大增加,使用要求也不断提高.目前，国内各科研单位及工程院校广泛开展了关于加固的课题研究，工程界也己掌握并应用了多种加固技术手段，在加固设计和施工方面取得了定的成果.然而，由于我国属于地震多发国家,必然要求在进行建筑物进行加固的同时使工程结构达到国家现行抗震规范的设防标准，这无疑增加了技术难度.根据初步调查，我国12个抗震防灾重点地区和重点城市共有1.69x109m:建筑,其中6.4x10am:需要加固.所以加快抗震加固新方法的研究，对于提高工程结构的加固质量,增加经济效益，减轻地震灾害，具有极其重大的经济意义和现实意义.近年来，消能减震技术在我国首先被应用于结构的抗震加固上,在结构中放置一定数量的消能设备，当结构遭遇多遇地震作用时，通过增加结构体系的阻尼以减小结构地震反应.当结构遭遇强震作用时，消能装置率先进入弹塑性状态耗散掉大量的地震能量，从而使主体结构免遭破坏.抗震加固的内涵是结构加固而非构件加固，因此在确定结构抗震加固方案时首先应考虑整体加固方案.在掌握了结构加固的基木原理的基础上，应针对具体结构的不同特点,通过多方而比较灵活选择各种加固方法.2消能减震技术在工程结构抗震加固中的应用在建筑中附加耗能装置，耗能装置和主体结构一起工作，共同吸收和耗散地震输入的能量,相当于给原结构增加了附加阻尼.结构在小震或风载作用下，消能装置与原结构处于弹性收稿H 期:2006—12—25工作状态，结构的刚度，强度和舒适度均满足正常使用要求;在强震或强风作用下,耗能装置先进入非弹性状态，产生较大的阻尼，吸收和耗散了大量的地震能量，使主体结构的动力反应减小,达到减震目的•因此，消能减震体系被广泛用于建筑，桥梁等各种结构的抗震和抗风，以及旧有建筑物抗震性能的改善等方而.2.1阻尼器的种类目前己开发和应用了多种耗能装置，一类是耗能构件，包括偏心钢支撑，方框(圆框)支撐和带竖缝剪力墙等;另一类是阻尼器耗能体系，包括粘性和粘弹性阻尼器，摩擦阻尼器，金属阻尼器，调频质量阻尼器(TMD),粘滞阻尼器等.其中粘滞或粘弹性阻尼器属于速度相关型阻尼器;金属型或摩擦型阻尼器属于位移相关型阻尼器.实际应用较广的是粘性和粘弹性阻尼器，粘滞阻尼器，摩擦阻尼器，金属阻尼器.2.1.1粘弹性阻尼器粘弹性阻尼器通常是由粘弹性材料放入钢板之间并预压紧而组成，在拉压粘弹性阻尼器时，通过粘弹性材料的往复剪切变形来耗散能量.常用的粘弹性材料有沥青橡胶组合,橡胶，超塑性硅氧橡胶.粘弹性阻尼器具有性能可靠，造价低,安装方便等优点，影响其性能的主要因素为振动频率和环境温度.粘弹性阻尼器己被广泛应用于土木工程领域.2.1.2粘滞阻尼器粘性流体阻尼器是由一个装有粘性流钵材料的油缸活塞组成,粘性流体材料为高浓度高粘滞性的有机硅树脂和硅油，活塞上有很多小孔，有时活塞与油缸留有间隙，利用活塞推动缸中的液体通过孔口而产生阻尼•粘性流体阻尼器具有能在宽频域范围内使结构保持粘滞线性反应，对温度不敏感,冲程和2007N0.3结构设计与研究应用输出力大，工作性能稳定可靠等优点，其发展前景在土木工程领域越来越被看好.2.1.3摩擦阻尼器摩擦阻尼器是由摩擦金属片在一定的预紧力下组成的机构，其原理是通过摩擦阻尼器往复滑动产生的滑动摩擦力做功耗散能量,从而达到消能减震的目的.摩擦阻尼器种类较多，常用的摩擦界而有钢与钢，黄铜与钢等•摩擦阻尼器摩擦力大小易于控制，可通过调节预紧力大小来控制，其性能对环境温度及摩擦生热不敏感.摩擦阻尼器具有构造简单，制作容易和造价低,摩擦力与频率和振幅无关等优点;缺点是在屈服滑动发生以前，阻尼器不发挥作用，摩擦面摩损腐蚀需维修和保护. 2.1.4金属阻尼器1972年Kelly等人提岀利用某些金属具有的弹塑性滞回变形而耗散能量.金属阻尼器主要包括软钢屈服阻尼器,铅挤压阻尼器，记忆合金阻尼器等类型.2.2阻尼器的安放部位对于工程结构而言,阻尼器一般主要有以下几个安放部位.①工程结构的支撐处.支撐和阻尼器一起构成消能支撐. 常见的形式有单斜杆支撑，交叉支撐以及偏心支撐.②在结构梁柱节点或梁节点处设置，形成各种消能节点.③大型屋盖和柱头间的连接•屋盖和柱头的连接，可能是较接，也可能是允许自由滑动的支座•这一部位安放阻尼器不仅可以增加整体结构的阻尼，还可以大大限制屋盖和柱子间的相对位移，对大风和地震都可以起到很好的减震作用.④三较接门式刚架的上部较接处.为了考虑屋盖部分的可能温度变形,上部较接处可能并不设在屋顶当中，而是设在屋盖部分和柱子的较接处.这一连接处，允许温度等荷载作用下的缓慢变形，在大风和地震时，也就是可能的最大变形处，安置阻尼器的效果应该是很理想的.⑤大型屋盖中.在大型屋盖上,可能最大的位移或变形处，用阻尼器取代原来的一些超静定多余杆，或另加阻尼器的办法，会加大屋盖的阻尼比,减少其地震力和地震反应.2.3减震结构的分析方法231振型分解反应谱法耗能部件附加的有效阻尼比按下式计算:c,（4仃），其中:为所有耗能部件在结构预期位移下往复一周所消耗的能量;为设置耗能部件的结构在预期位移下的总应变能.不考虑扭转影响时，消能减震结构在水平地震作用下的总应变能估算为：&】〜）/2,其中:为质点的水平地震作用标准值；u为相应于的位移.速度相关型的消能阻尼器在水平地震作用下所消耗的地震能量估算为:W=（27T2/Tl）》Cjcos20〜A.2j,其中:T 为消能减震结构的基木自振周期;C,为第j个阻尼器的线性阻尼系数;oi•为第个阻尼器的放置方向与水平面的夹角；△为第个阻尼器的两端相对位移.结构的总阻尼比+, 其中:基为结构自身阻尼比，对于钢结构取0.02,对于钢筋混凝土结构取0.05.算得结构总阻尼比后，按现行规范计算结构的81地震作用，进行结构设计.2.3.2时程分析法时程分析法是对反应谱法分析计算的补充.时程分析法计算消能减震结构的地震作用时,根据结构中安装阻尼器的类型,选择对应的计算模型，如凯尔文模型或麦克斯韦模型等.在小震或中震作用下的结构构件处于弹性状态，在大震作用下的结构构件的弹塑性恢复力取双线性或三线性等模型•输入地而加速度记录应按烈度，设计地震分组和场地类别，选取3条与设计反应谱形状特征相对应的实际地震波和以设计反应谱为目标谱拟合1条人工地震波.时程分析法由计算机软件来完成,目前常用的有美国的SAP2000系列和ETABS系列程序等. 运用时程分析法除了可对结构在小震作用下的内力和变形进行验算，检验其是否满足构件强度设计要求和层间弹性位移角的限值，还可以进行罕遇地震作用下结构薄弱层或薄弱部位的判断.F • H368X3 00 X1 OX 16H368x3 OOxlOx 16H368x300xl0x 16x82x888 器8Z由岛圆m68x300xl0xl6r/至8x3..8,.H368x300xl0xl6 量x宝x88nx器Z 国二,160006000600018000圈12.4振型分解反应谱法的算例算例:2层钢框架，在第一层安装金属阻尼器支撐,9度,111 类场地第二组.求结构大震下的位移反应.①无阻尼器结构的质量和刚度矩阵为：r768nlr2688—114 l}lxl 0kg,}lkN/cm 10329411 一1164936』由质量矩阵和刚度矩阵可计算得到结构的第一周期:T=0.689s 对于罕遇地震III类场地第2组:0.55+0.05=0.6s对于罕遇地震下的钢结构，结构基木阻尼比可取为5%.L4,ct=ct 一x结构等效总重力荷载为：G = 1 ・4X0・85X(768.6+329・4)X 10=-9340kN底部剪力为：l(=ctG= 1.24x9340= 11582kN:FEK=6236kN,F2:rE=5346kN) 页%o第求转要下形变性塑弹足满能不nOOII •2安徽建筑锈斑，必要时可再刷一层防锈底漆.在喷涂钢结构防火涂料时，喷涂的厚度必须达到设计值，节点部位宜适当加厚•当遇有下列情况之一时,涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网，以确保涂层牢固:承受冲击振动的梁；设计厚度大于40ram时;粘结强度小于0.05MPa的涂料;腹板高度大于1.5m的梁.2.1.2封蔽法封蔽法就是在钢结构表而做耐火保护层,将构件包封起来，其具体做法如下.①用现浇混凝土作耐火保护层.所使用的材料有混凝土，轻质混凝土及加气混凝土等.这些材料既有不燃性，又有较大的热容量，用作耐火保护层能使构件的升温减缓.由于混凝土的表层在火灾高温下易于剥落,可在钢材表而加敷钢丝网，进步提高其耐火的性能.②用砂浆或灰胶泥作耐火保护层.所使用的材料一般有砂浆，轻质岩浆,珍珠岩砂浆或灰胶泥，蛭石砂浆或石灰胶泥等. 上术材料均有良好的耐火性能，其施工方法常为金属网上涂抹上述材料.③用矿物纤维，其材料有石棉，岩棉及矿渣棉等.具体施工方法是将矿物纤维与水泥混合，再用特殊喷枪与水的喷雾同时向底子喷涂，构成海绵状的覆盖层,然后抹平或任其呈凹凸状. 上述方式可直接喷在钢构件上，也可以向其上的金属网喷涂，且以后者效果较好.④用轻质预制板作耐火保护层.所用材料有轻质混凝土板,泡沫混凝土板，硅酸钙成型板及石棉成型板等等，其做法是以上述预制板包覆构件，板间连接可采用钉合及粘合.这种构造方式施工简便而工期较短，并有利工业化.同时，承重（钢结构）与防火（预制板）的功能划分明确，火灾后修复简便且不影响主体结构的功能，因而具有良好的复原性.2007年第3期2.1.3水淋法水淋法是在结构顶部设喷淋供水管网,火灾时，自动启动（或手动）开始喷水，在构件表而形成一层连续流动的水膜，从而起到保护作用.2.2疏导法疏导法就是采取一定的措施，将钢结构中的热量导走或消耗掉，使构件温度不至于升高到临界温度,从而起到保护作用.疏导法目前采用的主要是充水冷却法.该方法是在空心封闭构件中（主要是柱）充满水，火灾时构件把从火场中吸收的热量传给水,依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走，构件温度便可保持在IOO~C左右.从理论上讲，这是钢结构保护最有效的方法.只要补充水源,维持足够水位，构件吸收的热量将源源不断地被耗掉或导走.冷却水可由高位水箱或供水管网或消防车来补充.3结束语目前，高层钢结构建筑日趋增多，尤其是一些超高层建筑，采用钢结构材料更为广泛.高层建筑一旦发生火灾事故，火不是在短时间内就能扑灭的，这就要求在建筑设计时，加大对建筑材料的防火保护，以增强其耐火极限，并在建筑内部制订必要的应急方案，以减少人员伤亡和财产损失.随着新材料，新工艺的不断出现，钢结构防火措施一定会做得更好.参考文献[1JGBJ16—87,建筑设计防火规范[s].北京:中国计划出版社,2001.[2JGB50045—95,高层民用建筑设计防火规范[s].北京:中国计划岀版社,1997.[3JGB14907—94,钢结构防火涂料通用技术条件⑸.北京:中国标准出版社,1994.[4]李国强.钢结构防火设计方法的发展[J】_钢结构,2000(3).(上接第81页)②根据实验曲线可得，单根轴向刚度为4092kN/cm.支撑倾角:a:tg(5.5/6)=42.5.支撑水平刚度为:4092X(cos42.5)z=2224kN/cm安装两支支撑后的结构刚度矩阵为：『7136—116464936kN/cm由质量矩阵和刚度矩阵•可计算得到结构的周期为：T-0.469S.底部剪力为:K 一G 岫:1.4x9340= 13076kN :F~K=7041kN,:季F~K=6035kN工G.Hi》G.H.愿}cm经反复迭代计算后得到:xj/=K}:4...3..}cm,最后两~4.340-4.28=4.7%在5%以内，满足弹塑性变形要求.3结语在进行抗震加固时，首先要根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)确定相应的地震动参数，然后针对工程结构的具体问题,选择合理的加固方案，既要确保有效地提高结构综合抗震能力，又要满足经济，合理的要求.对己有建筑进行加固改造，既可以节省投资，又可以达到新的使用要求，使大批旧建筑焕发新的活力.参考文献［1］郑久建•粘滞阻尼减震结构分析方法及设计理论［D】•中国建筑科学研究院博士学位论文,2003.［2］中国建筑科学研究院工程抗震研究所.首都圈大型公共建筑抗震加固改造综合技术研发与工程实践［MJ.2002.［3］薛彥涛，等.液体粘滞阻尼消能器减震结构设计方法【JJ.建筑科学,2003(3).［4］欧进萍，吴斌，龙旭.耗能减振结构的抗震设计方法啪.地震工程与工程振动,1998(2).。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)
建筑结构抗震设计能力措施方法论文（共6篇）第1篇：房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走，相关建筑企业应把房屋1具体使用需求，对不同建筑结构进行有效的功能区分，实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段，我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化，用户对于建筑物的使用需求也越来越多，因此，要科学划分建筑物的使用功能，合理对建筑内部的空间进行规划，综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求，对建筑结构进行科学选型，做到既满足建筑物功能要求，又提高建筑物使用效率，又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料，要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析，在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点，科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构，此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种，而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说，特别是高层建筑，其最为重要的一个组成部分就是基础选型，即下部结构。
此类结构选型的好坏，会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响，因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种，分别为：①柱下独立基础：此类基础适合用于层数较少，土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时，则可以利用地錨在岩石上锚固好基础，要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础：即双向为条形基础。
适用：层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时，计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知，结构沿着主轴方向产生的振动形式相似，并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围：结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应：有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足，同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
消能减震技术在工程结构设计中的应用分析
消能减震技术在工程结构设计中的应用分析摘要：在建筑行业发展过程当中，结构设计技术领域也得到快速发展。
工程结构设计阶段，抗震技术的应用十分重要，传统技术的应用之下，虽然起到了一定的抗震效果，但是仍然面临技术难题，如结构安全、建筑破坏等，消能减震技术的引入，能够通过隔震结构的应用，降低地震能对于建筑结构造成的影响。
下文简要论述消能减震技术的应用优势，结合工程实例，探讨消能减震在结构设计中的应用策略，以供参考。
关键词：消能减震；工程；结构设计；技术应用引言：在建筑使用过程当中，可能受到地震因素的影响，对建筑结构安全造成破坏，因此，在结构设计当中，必须要将抗震设计内容考虑其中。
以往建筑的抗震结构设计，主要是利用梁、柱或者节点作为承重构件，地震发生时若承重构件受损，建筑安全难以得到保证。
消能减震主要是设置耗能或者消能装置、构件等，提高建筑结构稳定性。
因此，研究该技术在工程设计领域中的实践应用具有现实意义。
一、传统抗震设计问题在工程结构设计领域，应用传统的抗震技术主要面临以下问题：第一，结构安全方面的问题，如果处于设计烈度之内，传统的抗震结构设计能够预防结构倒塌，如果地震烈度超出设计值，则建筑结构就会倒塌，威胁人员生命安全。
第二，结构受到破坏，受到地震作用影响，传统的抗震结构可能出现混凝土裂缝、钢筋屈服以及结构延性破坏，以上类型结构破坏修复困难，虽然建筑没有倒塌，但是却其使用会受到严重影响，让建筑变为废墟。
第三，建筑部分功能丧失，传统抗震结构应用，地震环境下可能导致结构产生非弹性变形、剧烈振动，造成非结构类构件受损，如吊顶、装修等都会受到地震影响，同时，还会导致建筑内部仪器设备受损，建筑功能丧失，严重时造成人员伤亡。
二、消能减震技术的应用优势因为传统的抗震技术在结构设计当中的应用存在弊端，所以隔震技术、消能减震等技术出现。
其中，隔震技术就是在建筑层间、底部等设置柔性装置，像橡胶支座，形成隔断层，这种结构的水平高度较小。
土木工程隔震技术与耗能减震技术探讨
土木工程隔震技术与耗能减震技术探讨在土木工程的建立当中，隔震控制技术就是对由地震所产生的振动对建筑的整体结构的隔离作用，下面是的一篇探究土木工程隔震技术的，欢送阅读参考。
传统土木工程中的结构抗震主要是通过弹塑性的设计手法，运用加强结构自身的抗震性能来到达减震的效果，这种方式属于被动的和性的减震对策。
因为人们对未来的地震灾害的具体强度与实际的特性不能加以确定和估计，如果依照传统的抗震手法来设计工程的结构，就不具备相应的自我调节能力。
所以说，传统的减震结构设计不能很好的满足土木工程的平安性能要求，从而产生严重的倒塌或者是倒塌，由于减震技术的包含的范围过大，本文就从其中较为典型和重点的隔震技术与耗能减震技术的方面来加以讨论。
早在上世纪七十年代，姚治平先生首次明确的提出了土建工程中的结构控制概念，并在论文“土木工程结构减震概念”以及以后的论文中都相应的指出了：应用结构的控制系统是一个解决土木工程这种平安性问题的可替代的方法，这为结构理论在土木工程中防震问题中提出了全新的方向。
在近三十年的开展历程中，国内外的相关学者在土木工程的结构控制的方式、实验以及工程的应用方面都取得良好的研究成果，工程结构控制概念可以解释为：通过对工程结构施加相应的控制体系，通过控制体系和结构来共同承当受震的作用，以此来调节和降低工程结构中的振动效应。
(一)隔震控制技术原理在土木工程的建立当中，隔震控制技术就是对由地震所产生的振动对建筑的整体结构的隔离作用。
工程中的防震体系根本都设置在工程结构的最底部和根底工程顶面之间，使得上部的结构和根底相别离。
通过隔震体系来隔离地震波所产生的向上冲击力，延长工程结构的根本周期，从而降低建筑物的地震反响，是的工程整体的加速度变下，通过隔震系统来分担地震所产生的能量，以此来到达减震的作用。
通过地震的反响图谱可以看出，随着周期的变大，加速度的反响谱慢慢的减小，通常在底层建筑的刚度很大，所以说周期变短，在发声振动的时候，输入其中的加速度很大，要是采用相应的措施来增加和延长工程结构的根本自震周期，让其还礼场地中的卓越周期，让工程结构的基频处在地震产生高能量的频段以外，通过这种方式可以有效的降低建筑物输入的加速度。
关于消能减震子结构的研究
关于消能减震子结构的研究
在过去,结构设计人员对抵抗地震作用的理念和设计方法的思想主要是依靠构件(梁、柱)自身的强度和塑性变形能力。
随着抗震理论和技术的发展,耗能减震技术逐渐被各国的专家学者所认可。
尽管消能减震技术前景广阔,但目前对大多数设计人员来讲还十分陌生。
消能子结构通常是指耗能装置被安装处的那榀梁柱框架。
发生地震时,耗能器能否充分发挥其工作效率,子框架的强度起到了十分巨大的作用。
由于子框架的强度关乎耗能器能否充分发挥其消能的责任,故对其进行加强是必要的。
本文研究消能减震子结构主要研究内容如下:首先,概述了消能减震力学原理和设计方法。
其次,提出了优化时程波的主要峰值加速度,并通过对比滞回曲线和内力值验证其可行性。
从而在不影响计算精度的前提下有效地缩短了弹塑性时程分析计算时间。
第三,通过一个5层钢筋混凝土框架结构,在其主体相同位置处分别布置金属阻尼器和黏滞阻尼器,支撑形式采取人字钢支撑和墙式支撑形式。
并分别在两种支撑上将子框架梁设铰与不设铰进行配筋验算和对比。
得出了子框架梁配筋采取不设铰模型,梁内力最大值进行配筋加强的方法。
因子框架梁的弯矩和剪力均不可出现在同一时刻,故此时的配筋是偏保守,偏安全。
第四,提出了利用有限元软件的截面编辑器和EXCEL图表工具确定PM 柱曲线包络配筋的方法。
并利用模型弹塑性分析提取的内力值验证了此方法,从而简化了子框架柱的配筋验算。
论隔震与耗能减震结构
论隔震与耗能减震结构摘要：中国经历了过多次刻骨铭心的地震经历，这其中1976年唐山地震和2008年四川汶川地震给国人留下的教训最为惨痛和深刻，基于这种惨痛的经历，相对于传统的加强结构的强度、刚度和延性来抵御地震消极被动的抗震策略，隔震与耗能减震这种积极而主动的抗震策略应运而生，这种方法一定会在未来的建筑设计实践中不断地完善，也会得到更好的发展与应用。
一、地震现象地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象。
全世界每年大约发生500万次地震，其中99%的地震都非常小，用很灵敏的仪器才能测量到，而剩下的1%就成为有感地震，这其中能够造成严重破坏的地震，全球每年大约发生18次。
地震按其成因可分为构造地震，火山地震，陷落地震，诱发地震四类。
其中由于地壳运动，推挤地壳岩层薄弱部位发生断裂而引发的地震叫构造地震，构造地震分布最广，危害最大；由于火山喷发，岩浆猛烈冲击地面引起的地震成为火山地震；地表或地下岩层突发大规模陷落和崩塌引起的小范围的地面震动叫陷落地震；由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫诱发地震。
地震构造运动中，在断层形成的地方大量释放能量，产生剧烈震动，此处就叫做震源，按震源的深浅，地震又可以分为浅源地震，中源地震和深源地震。
浅源地震的震源深度在70km以内，它释放着一年中全世界所有地震能量的约85%；中源地震震源深度70~300km范围内，一年中全世界所有地震释放能量的约12%来自中源地震；震源深度超过300km的地震叫做深源地震，一年中释放所有地震释放能量的3%。
二、地震对工程结构的破坏工程结构在地震时所遇到的破坏是造成人民生命财产损失的主要原因，起破坏情况与结构类型和抗震措施等有关。
主要破坏情况有：称重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏；结构丧失整体稳定性而造成的破坏；地基失效引起的破坏。
此外，地震造成的次生灾害，如水灾、火灾、毒气泄漏、滑坡、泥石流、海啸和核泄漏等，其破坏后果也相当严重。
结构动力学论文隔震减震论文
结构动力学论文隔震减震论文摘要：在国内各类建筑蓬勃发展的今天，对建筑的质量要求特别是抗震减震要求越来越高，在进行建筑结构设计时，必须要结合相关的实际，采取科学有效的措施控制好结构地震的反应，进而有效的降低结构的地震内力，从根本上降低地震给建筑结构所带来的破坏，提升建筑物的抗震减震能力，保证建筑物的安全和人民群众的生命财产安全。
一、建筑结构设计的保障在建筑物设计时，只要设防烈度在六度以上的，根据规定必须开展抗震设计，为了达到抗震设防目标，要求建筑物必须具备良好的延伸性、刚度、承载力等多项要求。
延伸性实际上是指在承载力没有发生重大变化时，让建筑主体维持原来的形态，在受力发生变形时可以有一定的舒缓性。
通常来说，延伸性越好，该建筑的抗震能力也越高。
在选择延伸性以及相关的建筑要求以后，就必须借助抗震措施进而提升该建筑的延伸性，进而保证在发生各类地震时满足抗震的要求。
一般来说，要想达到上述要求，首先需要做的就是增大梁柱的抗弯能力，使其在地震来临时，有充分的韧性去应对，从而保证建筑不受地震的影响，始终保持其稳定性，最后保证其安全性。
在进行抗震设计时，抗震计算为建筑抗震设计提供定量计算方式，而良好的构造措施能有效地保障局部薄弱环节和整体性达到抗震计算结构的有效性，而抗震设计包含了三个方面的内容，分别是抗震计算、概念设计、构造措施，这三部分是一个统一的整体，必须全部具备，忽略了任何一个部分都有可能造成抗震设计的失败。
二、结构动力学的特征在结构动力中，通常会伴随时间的推移而变化。
由于反应时间以及荷载发生变化，其动力问题也会随之发生变化，而静力问题则较为单一，是属于恒定的，其解十分单一，必须建立在相应于反应过程全部感兴趣时间的一系列解答；在结构静力学问题和动力学问题中，二者的区别是非常明显的，而特征都是抵抗结构加速度及惯性力。
通常而言，如果惯性力是结构内部弹性力所平衡的全部外荷载的一个组成部分，那么在考虑问题时，首先需要考虑的问题就是动力特性。
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结构减震与耗能技术
中图分类号：tu74
1背景及意义
我国是一个地震频发的国家并且呈现强度大、震源浅、活动频度高、分布广的特点[1]。
由于其随机性和突发性，地震难以准确预测，往往造成灾难的性后果，仅进入21世纪以来我国因地震引起的人员伤亡已达数十万，被列为二十一世纪世界十大自然灾害之一。
传统的土木工程结构抗震设计方法主要是依靠结构本身的性能（强度、刚度和延性）来抵御地震作用，以满足结构的抗震需求[2]。
当建筑物所在地发生地震时，地面震动会引起结构的自震响应，结构自身主要或非主要构件通过产生一定量的变形来转换和消耗地
震输入的能量。
这种“刚性耗能”的方法以结构自身的损伤为代价耗能，即是通过结构构件的破坏达到耗能减震的目的，不具备自我调节功能，结构很可能在地震破坏中倒塌，造成巨大的损失。
此外，为了使结构达到预定的抗震目标，需进行大量的抗震构造措施或者增大结构构件的截面，不但会造成结构自重和刚度过大使得地震作用增大，而且还会造成大量的材料消耗和增加施工的难度[3]。
1972年美籍华人姚冶平[4]首次将结构控制技术引入土木工程。
结构控制是指在结构某个部位设置一些控制装置，当结构振动时，被动或主动地施加一组控制力或改变结构的动力特性，减小结构振动反应，以满足结构安全性和舒适性的要求。
结构工程中减震控制装置按照其控制方式不同分为主动控制、半主动控制、被动控制及混合控制。
其中以被动控制中的叠层橡胶隔震垫、防屈曲耗能支撑和粘滞阻尼器应用较为广泛。
2叠层橡胶隔震垫
建筑基础隔震技术是在建筑上部结构与基础（或下部结构）之间设置改变结构体系振动特性的隔震系统，使建筑物上部结构与地基“隔开”，“隔断”地震能量向上部结构的有效传递路径，实际上是通过隔震层的水平向大变形运动以消耗掉大部分地震能量，减轻上部结构所受到的惯性地震作用，有效降低地震引起的结构加速度反应、减小层间剪力及相应的剪切变形。
其工作模式如图-1所示。
于是上部结构在地震过程中就会发生接近平移的运动，大大减小了地震输入到建筑物的能量。
如使用了基础隔震体系的日本东京一幢22.8 m高的钢筋混凝土楼，在1987年12月17日千叶近海发生的6.7级地震中，实测地面加速度为43.8 cm/s2，而楼顶的最大加速度仅为11.9 cm/s2[5]。
可见隔震层的设置对减小上部结构位移、控制结构的扭转、提高结构的安全储备是十分有利的。
工程中常见普通叠层橡胶垫、铅芯橡胶垫和高阻尼橡胶垫。
当安置后两种隔震垫后不需另外附加阻尼器便可以产生良好的耗能效果并且便
于施工。
3防屈曲耗能支撑
高层和超高层结构中为减小结构的顶部位移，通常会在结构某一层设置加强层。
结构的刚度和质量在这一层会发生明显突变，地
震作用显著增大，这与抗震设计所倡导的刚度质量连续均匀分布是不相符的。
普通支撑仅能增加结构的刚度，在地震往复作用下，有可能产生支撑受压屈服使结构整体刚度减小位移增加[6]。
防屈曲耗能支撑是对普通支撑的一种改进，由于其结构构造不同于普通支撑因此其受压状态下的变形和屈服情况亦不相同，如图-3与图-4所示。
图-3 普通支撑受压发生平面外图-4 防屈曲支撑受压未发生屈曲
防屈曲耗能支撑的工作原理为：在地震作用下结构会产生层间错动位移，此时防屈曲支撑中的软钢部分会进行往复的拉伸和压缩运动，因此可以耗散很大一部分输入到结构内部的地震能量，同时外围的钢套管和套管内灌注的混凝土或砂浆提供给芯材弯曲限制，避免芯材受压时屈曲为结构提供稳定的刚度。
其主要组成部件如图-5所示。
图-5 防屈曲支撑结构组成
3粘滞阻尼器
粘滞阻尼器是一种输出力大、耗能性能良好、无静态刚度的速度相关型耗能减振装置。
粘滞阻尼器的结构及其工作原理[7]，如图-6所示。
地震作用时阻尼器活塞杆受到外界激励产生往复移动的运动趋势此时阻尼器内左右连通腔体内会产生一定的压差迫使其
粘度很大的阻尼介质通过细长的阻尼孔流入相对压强较小的腔体内。
由于阻尼介质的粘度很大，当其通过阻尼孔时阻尼介质的流体内部发生了相对运动，因此产生了粘滞液体分子间的相互摩擦，将地震动输入的能量转化为热能耗散到空气中。
图-6 粘滞阻尼器结构及其工作原理
粘滞阻尼器属于建筑结构中的非承重构件，当其在地震作用时的耗能过程是最大程度的保护主体结构的过程，因此可以增加建筑结构的安全储备。
阻尼器本身无静态刚度，因此对结构的自振频率没有影响不会增加地震作用时的结构响应，达到了理想的工程效果，同时在结构加固工程中效果也十分显著[8]。
4 结论
结构控制技术为结构设计人员提供了一种新的方式来解决地震作用时结构产生的效应，从实际工程情况到实验理论研究都证明了结构控制技术的可行性、经济性和施工方便性等特点，拥有着广泛的应用前景。
相信将来结构控制技术一定会与结构抗震设计过程结合的更为密切，使得建筑结构在保证安全的前提下大大减小工程造价。
参考文献
窦立军.建筑结构抗震[m].北京：机械工业出版社，2007：1-3 刘珍. 基础隔震结构体系地震反应研究[d]. 济南: 山东大学，
2008.
黄镇. 非线性粘滞阻尼器理论与试验研究[d]. 东南大学，2007.
yao. concept of structure control[j]. journal of the structure division， 1972，98:1567-1574.
李慧，杜永峰等. 叠层橡胶垫基础隔震技术的研究[j].甘肃工业大学学报1999.
郝贵强，杜永山，齐建伟. 防屈曲支撑（brb）在抗震加固工程中的应用[j]. 建筑结构，2010，40：131-134
王富源. 基于多孔介质的粘滞阻尼器设计与试验研究[d]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学， 2012.
陈永祁，杜义欣. 液体粘滞阻尼器在结构工程中的最新进展[j]. 工程抗震与加固改造， 2006，28(3):65-72.。