工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件

工程粘滯阻尼器及隔振器在SAP2000的實現(xiàn)李勝林北京金土木技術有限公司工程粘滯阻尼器及隔振器在SAP2000的實現(xiàn)李勝林1粘滯阻尼器粘滯阻尼器是一種無剛度、速度相關型的阻尼器，其阻尼力F與活塞運動速度v之間的關系：F=CVα其中C為阻尼系數(shù)，α為阻尼指數(shù)。粘滯阻尼器粘滯阻尼器是一種無剛度、速度相關型的阻尼器，其阻尼2SAP2000中的粘滯阻尼器－Damper采用Maxwell計算模型SAP2000中的粘滯阻尼器－Damper采用Maxwell3DamperDamper4Damper參數(shù)設置由于建筑結構抗震中作為消能裝置的阻尼器基本上可以認為是純阻尼器，即只提供阻尼，不提供剛度。則我們在參數(shù)定義時需要根據(jù)附加阻尼確定出阻尼器的阻尼系數(shù)與阻尼指數(shù)。而剛度系數(shù)要選取一個比較大的值，直到結構的反應趨于穩(wěn)定。Damper參數(shù)設置由于建筑結構抗震中作為消能裝置的阻尼器基5附加阻尼比的計算抗規(guī)12.3.4.1

附加阻尼比的計算抗規(guī)12.3.4.16顯示繪圖曲線：處理得出阻尼器耗能和結構最大彈性勢能。以結構第一振型周期簡諧地面運動激勵結構，調整激勵幅度，使結構振動幅度與地震幅度一致。未定義線性屬性，采用非線性方法時以結構第一振型周期簡諧地面運動激勵結構，調整激勵幅度，使結構7隔振器作用使建筑物在任何外振動力作用下有一個無振動的空間，從而降低作用在建筑物上的振動力。就地震而言，隔震器將建筑物與地基隔開，使地面運動的地震能量直接由基礎的隔震支座和耗能裝置所吸收，建筑物相對不受影響，從而達到抗御地震的目的。隔振器作用使建筑物在任何外振動力作用下有一個無振動的空間，從8基礎隔震的方式滑動方式：方法簡單，但大震下會有大位移，適用性較差；彈性支撐方式：鋼板與橡膠交互夾層相接的多層橡膠墊?；A隔震的方式滑動方式：方法簡單，但大震下會有大位移，適用性9隔震后結構的反應各樓層間的相對變形變?。桓粽鸾ㄖ锊还苁亲兾贿€是加速度變化都是很小，非隔震建筑物不管是層間變位還是加速度都是越向上越大。隔震后結構的反應各樓層間的相對變形變小；10隔震后結構的反應－未隔震結構隔震后結構的反應－未隔震結構11隔震后結構的反應－隔震結構隔震后結構的反應－隔震結構12SAP2000中的隔振單元(一）RubberIsolator雙軸的滯后隔震器，對于兩個剪切變形有耦合的塑性屬性，且對余下的4個變形有線性的有效剛度屬性。SAP2000中的隔振單元(一）RubberIsolato13RubberIsolatorRubberIsolator14隔振器參數(shù)序號項目名稱單位型號xxx1xxx21設計承載力（≤）kN400058002豎向剛度kN/mm2400-28002070-25503設計水平位移mm1201524極限水平位移mm3304005水平剛度（50%）kN/mm1.52-1.861.15-1.416水平剛度（100%）kN/mm1.10-1.351.08-1.327水平剛度（250%）kN/mm0.82-1.011.01-1.238等效阻尼比（50%）（≤）%0.20-0.280.05-0.069等效阻尼比（100%）（≤）%0.15-0.190.04-0.0610等效阻尼比（250%）（≤）%0.82-1.010.036-0.044隔振器參數(shù)序號項目名稱單位型號xxx1xxx21設計15SAP2000中的隔振單元(二）FrictionIsolator在剪切變形上與摩擦塑性耦合，具有在剪切方向上沿滑移后的滑移后剛度，在軸向上具有縫行為，對于彎矩具有線性有效剛度。SAP2000中的隔振單元(二）FrictionIsola16FrictionIsolatorFrictionIsolator17SAP2000中的隔振單元(三）T/CFrictionIsolator在剪切自由度上具有和摩擦擺隔振類似的行為，在軸向上具有縫與鉤的行為，即不僅可以受拉也可以受壓。在三個彎矩變形上也具有非線性行為。SAP2000中的隔振單元(三）T/CFrictionI18T/CFrictionIsolatorT/CFrictionIsolator19計算方法——模態(tài)分析須采用Ritz分析方法。確認在施加的荷載組中包括連接向量計算方法——模態(tài)分析須采用Ritz分析方法。確認在施加的荷載20計算方法——時程分析FNA基于振型對步長不敏感，建議使用最高振型周期的十分之一；計算時間短；直接積分方法可考慮振型耦合的完全阻尼；直接積分結果對于時間步長十分敏感；計算時間很長；計算方法——時程分析FNA21工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件22工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件23工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件24非線性單元的參數(shù)定義與FNA方程線性參數(shù)對應于方程1的左邊

☆等效剛度Ke☆等效阻尼C非線性參數(shù)對應于方程1的右邊筆者認為：對于隔震器來講，等效剛度Ke建議取為剛度（100％），而等效阻尼取為零。非線性單元的參數(shù)定義與FNA方程線性參數(shù)對應于方程1的左邊筆25關于等效阻尼類似于粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)，單位為F/V影響結構阻尼比對分析工況的影響影響反應譜分析影響線性時程分析影響線性周期時程分析關于等效阻尼類似于粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)，單位為F/V26具有隔振的結構在進行FNA計算時需注意之處等效線性剛度；振型阻尼的指定；具有隔振的結構在進行FNA計算時需注意之處等效線性剛度；27工程粘滯阻尼器及隔振器在SAP2000的實現(xiàn)李勝林北京金土木技術有限公司工程粘滯阻尼器及隔振器在SAP2000的實現(xiàn)李勝林28粘滯阻尼器粘滯阻尼器是一種無剛度、速度相關型的阻尼器，其阻尼力F與活塞運動速度v之間的關系：F=CVα其中C為阻尼系數(shù)，α為阻尼指數(shù)。粘滯阻尼器粘滯阻尼器是一種無剛度、速度相關型的阻尼器，其阻尼29SAP2000中的粘滯阻尼器－Damper采用Maxwell計算模型SAP2000中的粘滯阻尼器－Damper采用Maxwell30DamperDamper31Damper參數(shù)設置由于建筑結構抗震中作為消能裝置的阻尼器基本上可以認為是純阻尼器，即只提供阻尼，不提供剛度。則我們在參數(shù)定義時需要根據(jù)附加阻尼確定出阻尼器的阻尼系數(shù)與阻尼指數(shù)。而剛度系數(shù)要選取一個比較大的值，直到結構的反應趨于穩(wěn)定。Damper參數(shù)設置由于建筑結構抗震中作為消能裝置的阻尼器基32附加阻尼比的計算抗規(guī)12.3.4.1

附加阻尼比的計算抗規(guī)12.3.4.133顯示繪圖曲線：處理得出阻尼器耗能和結構最大彈性勢能。以結構第一振型周期簡諧地面運動激勵結構，調整激勵幅度，使結構振動幅度與地震幅度一致。未定義線性屬性，采用非線性方法時以結構第一振型周期簡諧地面運動激勵結構，調整激勵幅度，使結構34隔振器作用使建筑物在任何外振動力作用下有一個無振動的空間，從而降低作用在建筑物上的振動力。就地震而言，隔震器將建筑物與地基隔開，使地面運動的地震能量直接由基礎的隔震支座和耗能裝置所吸收，建筑物相對不受影響，從而達到抗御地震的目的。隔振器作用使建筑物在任何外振動力作用下有一個無振動的空間，從35基礎隔震的方式滑動方式：方法簡單，但大震下會有大位移，適用性較差；彈性支撐方式：鋼板與橡膠交互夾層相接的多層橡膠墊。基礎隔震的方式滑動方式：方法簡單，但大震下會有大位移，適用性36隔震后結構的反應各樓層間的相對變形變??；隔震建筑物不管是變位還是加速度變化都是很小，非隔震建筑物不管是層間變位還是加速度都是越向上越大。隔震后結構的反應各樓層間的相對變形變?。?7隔震后結構的反應－未隔震結構隔震后結構的反應－未隔震結構38隔震后結構的反應－隔震結構隔震后結構的反應－隔震結構39SAP2000中的隔振單元(一）RubberIsolator雙軸的滯后隔震器，對于兩個剪切變形有耦合的塑性屬性，且對余下的4個變形有線性的有效剛度屬性。SAP2000中的隔振單元(一）RubberIsolato40RubberIsolatorRubberIsolator41隔振器參數(shù)序號項目名稱單位型號xxx1xxx21設計承載力（≤）kN400058002豎向剛度kN/mm2400-28002070-25503設計水平位移mm1201524極限水平位移mm3304005水平剛度（50%）kN/mm1.52-1.861.15-1.416水平剛度（100%）kN/mm1.10-1.351.08-1.327水平剛度（250%）kN/mm0.82-1.011.01-1.238等效阻尼比（50%）（≤）%0.20-0.280.05-0.069等效阻尼比（100%）（≤）%0.15-0.190.04-0.0610等效阻尼比（250%）（≤）%0.82-1.010.036-0.044隔振器參數(shù)序號項目名稱單位型號xxx1xxx21設計42SAP2000中的隔振單元(二）FrictionIsolator在剪切變形上與摩擦塑性耦合，具有在剪切方向上沿滑移后的滑移后剛度，在軸向上具有縫行為，對于彎矩具有線性有效剛度。SAP2000中的隔振單元(二）FrictionIsola43FrictionIsolatorFrictionIsolator44SAP2000中的隔振單元(三）T/CFrictionIsolator在剪切自由度上具有和摩擦擺隔振類似的行為，在軸向上具有縫與鉤的行為，即不僅可以受拉也可以受壓。在三個彎矩變形上也具有非線性行為。SAP2000中的隔振單元(三）T/CFrictionI45T/CFrictionIsolatorT/CFrictionIsolator46計算方法——模態(tài)分析須采用Ritz分析方法。確認在施加的荷載組中包括連接向量計算方法——模態(tài)分析須采用Ritz分析方法。確認在施加的荷載47計算方法——時程分析FNA基于振型對步長不敏感，建議使用最高振型周期的十分之一；計算時間短；直接積分方法可考慮振型耦合的完全阻尼；直接積分結果對于時間步長十分敏感；計算時間很長；計算方法——時程分析FNA48工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件49工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件50工程隔振及在SAP2000的實現(xiàn)課件51非線性單元的參數(shù)定義與FNA方程線性參數(shù)對應于方程1的左邊

☆等效剛度Ke☆等效阻尼C非線性參數(shù)對應于方程1的右邊筆者