最新建筑结构阻尼比
建筑结构阻尼比选择

建筑结构阻尼比一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有:(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
(2)周围介质对振动的阻尼。
(3)节点、支座联接处的阻尼(4)通过支座基础散失一部分能量。
结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
综合各国情况,钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间(单层钢结构厂房可取0.05),钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。
以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。
在等效秥滞模态阻尼中,混凝土结构刚性较大,而且破坏过程(钢筋屈服和混凝土破碎)中也能够吸收大量能量;钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,变形量也较大,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。
综上可以看出,钢结构体系变形大,破环程度小是其优势,钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻,承载力高,地震过程中弹塑性变形较大,基本不会发生断裂,构造措施(如柱间支撑)等方面表现出来的。
二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容:GB50011-2010建筑抗震设计规范规定:第5.1.5条:建筑结构地震影响系数曲线(图5.1.5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求:1 除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,……。
其中专门规定有:8 多层和高层钢结构房屋中8.2 计算要点中第8.2.2条钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定:1 多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。
2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。
3 在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
阻尼器砌筑规范

阻尼器砌筑规范
阻尼比是结构抗震设计时必须使用的结构特性指标,关于阻尼比的定义在主要规范中并未说明,从这一点上来说,阻尼比应该是结构设计人员掌握的基础概念,现在学校教学都有抗震课程,具体解释可以学习抗震工程学或地震工程学教科书,这里引用小规范《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004第2.1.1条定义:阻尼比是阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录G(钢支撑-混凝土框架结构)“结构的阻尼比不应大于0.045,也可以按混凝土框架部分和钢支撑部分在结构总变形能所占的比例折算为等效阻尼比。
”
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第11.3.5规定“混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。
”原因是认为组合结构主要抗侧力结构为混凝土核心筒,组合结构偏向于混凝土结构。
钢结构阻尼比

钢结构阻尼比导言钢结构在现代建筑中有着广泛的应用。
为了能够在地震等自然灾害中保持建筑物的稳定性和安全性,钢结构的抗震性能显得尤为重要。
在设计钢结构时,阻尼比是一个关键参数,它对结构的抗震能力有着重要影响。
本文将介绍阻尼比的概念、计算方法以及其在钢结构设计中的应用。
1. 阻尼比的概念阻尼比是描述结构某一阶谐振的衰减程度的一个参数。
在钢结构中,阻尼比通常是指结构在地震活动中的能量耗散能力。
阻尼比越大,结构的振动衰减越快,抗震能力越强。
2. 阻尼比的计算方法钢结构的阻尼比可以通过实验测定或计算得到。
常见的计算方法有以下几种:2.1 预设阻尼比在设计钢结构时,可以根据经验和规范要求预设一个合适的阻尼比。
常见的预设阻尼比值为0.02至0.08。
2.2 等效阻尼比等效阻尼比是根据结构的动力特性,将结构中的各种阻尼形式统一转化为与其等效的阻尼。
等效阻尼比的计算一般采用能量法,具体计算方法较为繁琐,需要结构的动力特性参数作为输入。
2.3 柔性结构的阻尼比柔性结构通常指相对于刚性结构而言,具有一定变形能力的结构。
在柔性结构中,由于结构的变形能力可以吸收一部分地震能量,其阻尼比一般较小,通常取0.02至0.05。
2.4 刚性结构的阻尼比刚性结构指刚度较大,变形能力较小的结构。
在刚性结构中,由于结构的变形能力有限,其阻尼比一般较大,通常取0.05至0.08。
3. 钢结构阻尼比的应用在钢结构设计中,合理选择和确定阻尼比对于提高结构的抗震能力至关重要。
以下是钢结构阻尼比在设计中的应用:1.抗震设计:结构的阻尼比与结构的抗震性能密切相关。
通过合理选择阻尼比,可以使结构在地震中的响应控制在安全范围内。
2.结构优化:在进行钢结构优化设计时,阻尼比是一个重要的优化参数。
通过优化阻尼比,可以达到结构功能和经济性的最佳平衡。
3.结构监测与评估:通过对结构的实时监测和评估,可以获取结构的振动特性和阻尼比等参数,为结构的维护和保养提供依据。
钢结构阻尼比

钢结构阻尼比1. 引言钢结构是一种广泛应用于工程建设中的结构形式,其具有高强度、高刚度和轻量化等优势。
然而,在地震等外力作用下,钢结构往往容易产生较大的震动响应,威胁到结构的安全性和使用性能。
为了提高钢结构的抗震性能,阻尼技术被广泛应用于钢结构防护系统中。
本文旨在介绍钢结构阻尼比的概念、计算方法以及对结构抗震性能的影响。
2. 钢结构阻尼比的概念阻尼比是衡量结构消能能力大小的重要指标,也是描述结构震动响应的一个重要参数。
钢结构的阻尼比是指结构在震动过程中能量耗散能力与储存能力的比值。
在结构振动过程中,阻尼比越大,结构的振幅衰减越快,抗震性能越好。
3. 钢结构阻尼比的计算方法钢结构阻尼比的计算方法有多种,常用的计算方法有模态阻尼比法和能耗阻尼比法。
3.1 模态阻尼比法模态阻尼比法是一种基于结构特征振型和模态质量分配的计算方法。
其中,结构特征振型是指结构在自由振动过程中各振型的形式,模态质量分配是指结构总质量在每个振型中的分配情况。
根据不同的振型,可以计算得到不同模态下的阻尼比值,最后通过加权平均得到结构的总阻尼比。
3.2 能耗阻尼比法能耗阻尼比法是一种基于结构的能量耗散能力和储存能力的计算方法。
该方法需要考虑结构的材料性质、连接方式以及结构的耗能装置等因素。
通过对结构在振动过程中各能量通量的分析,可以计算得到结构的能耗和能量储存情况,从而得到结构的阻尼比。
4. 钢结构阻尼比对抗震性能的影响钢结构的阻尼比对其抗震性能具有重要影响。
较高的阻尼比可以降低结构的周期,增加结构的阻尼能力,从而有效减小结构的振动响应和变形,提高结构的稳定性和耐震能力。
此外,合理选择和设计阻尼装置,可以进一步提高结构的阻尼比,进一步提升抗震能力。
5. 结论钢结构的阻尼比是衡量结构抗震性能的关键指标之一。
通过合理选择计算方法和设计阻尼装置,可以提高钢结构的阻尼比,从而增强结构的抗震能力和稳定性。
未来的研究和实践应进一步深入了解钢结构阻尼比与抗震性能的关系,并优化设计方法和装置,提高钢结构的抗震能力。
钢结构阻尼比的确定

钢结构阻尼比 (2)

钢结构阻尼比1. 引言在工程中,钢结构是一种常用的结构形式,具有高强度、高韧性和较好的抗震性能。
然而,由于地震等外力的作用,钢结构会产生振动,对结构和人员安全带来威胁。
为了减小结构振动,提高结构的抗震性能,阻尼是一个重要的设计指标。
本文将介绍钢结构阻尼比的概念、计算方法以及对结构性能的影响。
2. 阻尼比的概念阻尼比是描述结构振动衰减性能的参数,通常用符号ξ表示。
阻尼比的大小反映了结构的振动衰减情况,即振动能量被耗散的程度。
阻尼比越大,结构的振动衰减越快。
在地震作用下,足够大的阻尼比可以有效减小结构的振动幅值,降低结构的应力和变形,提高结构的破坏韧性,减小人员伤亡风险。
3. 钢结构阻尼比的计算方法钢结构阻尼比的计算方法有多种,常用的方法包括经验公式法、试验法和数值模拟法。
下面介绍两种常用的计算方法:3.1 经验公式法经验公式法是根据已有的工程经验,通过统计分析得出的估计值。
常用的经验公式包括Rayleigh阻尼公式和新西兰水平谱法。
3.1.1 Rayleigh阻尼公式Rayleigh阻尼公式是一种常用的经验公式,可以通过结构的固有频率计算阻尼比。
公式如下:ξ = η / (2πfn)其中,ξ为阻尼比,η为结构的经验系数,fn为结构的第n 阶固有频率。
3.1.2 新西兰水平谱法新西兰水平谱法是根据地震记录的响应谱数据,通过拟合得到的阻尼比。
该方法结合了实测数据和理论分析,比较准确。
在实际工程中,可以根据新西兰水平谱法提供的公式和图表,快速计算出钢结构的阻尼比。
3.2 数值模拟法数值模拟法是通过利用有限元软件,对钢结构进行动力响应分析,得到结构的振动特性,并计算阻尼比。
数值模拟法可以考虑更多的因素,如结构的非线性和随机荷载的作用,计算结果更精确。
但由于计算复杂度较高,通常用于大型和复杂结构的阻尼比计算。
4. 钢结构阻尼比对结构性能的影响钢结构阻尼比的大小对结构性能有着直接影响。
较大的阻尼比可以减小结构的振动幅值,减小结构的激振荷载,降低结构的应力和变形,提高结构的抗震性能。
建筑结构阻尼比

建筑结构阻尼比一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有:(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
(2)周围介质对振动的阻尼。
(3)节点、支座联接处的阻尼(4)通过支座基础散失一部分能量。
结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
综合各国情况,钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间(单层钢结构厂房可取0.05),钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。
以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。
在等效秥滞模态阻尼中,混凝土结构刚性较大,而且破坏过程(钢筋屈服和混凝土破碎)中也能够吸收大量能量;钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,变形量也较大,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。
综上可以看出,钢结构体系变形大,破环程度小是其优势,钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻,承载力高,地震过程中弹塑性变形较大,基本不会发生断裂,构造措施(如柱间支撑)等方面表现出来的。
二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容:GB50011-2010建筑抗震设计规范规定:第5.1.5条:建筑结构地震影响系数曲线(图5.1.5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求:1 除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,……。
其中专门规定有:8 多层和高层钢结构房屋中8.2 计算要点中第8.2.2条钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定:1 多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。
2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。
3 在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
一般多层钢结构抗震计算的阻尼比

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建筑结构阻尼比
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一、阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构3
在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响4
结构阻尼比的因素)很多,主要有:(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
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(2)周围介质对振动的阻尼。
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(3)节点、支座联接处的阻尼
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(4)通过支座基础散失一部分能量。
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结构类型和材料分类给出了共一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
综合各9
国情况,钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间(单层钢结构厂房可取0.05),10
钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。
以上的典型阻尼比的值即11
为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。
在等效秥滞模态阻12
尼中,混凝土结构刚性较大,而且破坏过程(钢筋屈服和混凝土破碎)中也能13
够吸收大量能量;钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而14
言脆断的可能性低得多,变形量也较大,一般认为10层以下的钢结构建筑物基15
本不会发生倒塌事故。
综上可以看出,钢结构体系变形大,破环程度小是其优16
势,钢结构抗震方面的优势更多是从材料较轻,承载力高,地震过程中弹塑性17
变形较大,基本不会发生断裂,构造措施(如柱间支撑)等方面表现出来的。
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二、现行设计规范关于结构阻尼比的取值内容:
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GB50011-2010建筑抗震设计规范规定:
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第5.1.5条:建筑结构地震影响系数曲线(图5.1.5)的阻尼调整和形状22
参数应符合下列要求:
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1 除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,……。
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其中专门规定有:
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8 多层和高层钢结构房屋中8.2 计算要点中第8.2.2条钢结构抗震计算27
的阻尼比宜符合下列规定:
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1 多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m 29
时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。
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2 当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%31
时,其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。
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3 在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
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9 单层工业厂房中9.2 单层钢结构厂房中第9.2.5条····单层厂房的阻34
尼比,可依据屋盖和围护墙的类型,取0.045~0.05。
35
其中条文说明:9.2.5 通常设计时,单层钢结构厂房的阻尼比与混凝土柱36
厂房相同。
本次修订,考虑到轻型围护的单层钢结构厂房,在弹性状态工作的37
阻尼比较小,根据单层、多层到高层钢结构房屋的阻尼比由大到小变化的规律,38
建议阻尼比按屋盖和围护墙的类型区别对待。
39
10 空旷房屋和大跨屋盖建筑中第10.2.8 屋盖钢结构和下部支承结构协同40
分析时,阻尼比应符合下列规定:
41
1 当下部支承结构为钢结构或屋盖直接支承在地面时,阻尼比可取0.02。
42
2 当下部支承结构为混凝土结构时,阻尼比可取0.025~0.035。
43
其中条文说明:本条规定了整体、协同计算时的阻尼比取值。
44
屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的阻尼比不伺,协同分析时阻尼比取值方45
面的研究较少。
工程设计中阻尼比取值大多在0.025~0.035间,具体数值一般46
认为与屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的组成比例有关。
根据位能等效原则47
提供两种计算整体结构阻尼比的方法,供设计中采用。
方法一:振型阻尼比法。
48
方法二:统一阻尼比法。
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高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010中11混合结构设计中第11.3.5 混50
合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。
风荷载作用下楼层位移验算和51
构件设计时,阻尼比可取为0.02~0.04。
52
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程:CECS102-2002中3.1 设计原则中3.1.6 53
门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。
抗震验54
算时,结构的阻尼比可取0.05。
55
56
57
构筑物抗震设计规范GB 50191-2012中第5.1.9 构筑物的阻尼比除本规范58
另有规定外,其余均可按0.05采用。
59
第7.2.1 钢框排架结构的阻尼比可取0.03。
60
第8.2.2锅炉钢结构在多遇地震下的阻尼比,对于单机容量小于25MW的轻61
型或重型炉墙锅炉可采用0.05,对于…….。
62
第9.2.4 钢筒仓在多遇地震下的阻尼比可取0.03,在罕遇地震下的阻尼比63
可取0.04。
64
第10.2.3钢筋混凝土井架的阻尼比可取0.05。
钢井架在多遇地震下的阻尼65
比可取0.03,在罕遇地震下的阻尼比可取0.04。
66
第11.2.3钢筋混凝土井塔的阻尼比可取0.05。
钢井塔在多遇地震下的阻尼67
比可取0.03,在罕遇地震下的阻尼比可取0.04。
68
第13.2.7电视塔阻尼比可按表13.2.7选取。
69
70
根据以上规范规定,除以上列出的结构外,阻尼比基本取0.05。