屈曲约束支撑应用于钢筋混凝土框架加固改造项目的减震效果分析

将屈曲约束支撑应用于钢筋混凝土框架加固改造项目。根据原结构地震动响应特性,选取变形不利位置布置支撑,分别进行多遇地震下的反应谱法计算和罕遇地震下的动力时程分析。结果显示,屈曲约束支撑在小震下保持弹性状态,大震下进入屈曲滞回状态,布置支撑后,结构的扭转特性得到明显改善,层间位移角满足规范要求,而且显著减少了加固工程量,体现出良好的耗能减震效果。     

高效消能支撑在既有框架结构加固工程中的应用

高效消能支撑不但具有普通屈曲约束支撑耗能能力强的特点,还具备更小的屈服位移,可以更早地消耗能量、保护结构。本文将此支撑用于钢与混凝土组合结构加固改造工程,首先根据原结构的地震响应在结构薄弱位置布置支撑,然后对加固后结构进行多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的时程分析。分析结果显示,加固后结构扭转周期得到改善,多遇地震及罕遇地震结构作用下层间位移角均满足规范限制,体现了高效消能支撑良好的减震效果。     

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器的减震效果对比研究

以某钢筋混凝土框架结构工程实例为研究对象,选取与场地条件相匹配的地震动作为激励,在SAP2000程序中计算了该结构在多遇和罕遇地震作用下的非线性动力反应,并在框架结构模型中分别设置屈曲约束支撑和黏滞阻尼器。通过试算确定消能减震装置的参数,使得两种消能减震结构在多遇地震作用下的位移减震率均为40%。在此条件下,对比分析了结构的层间位移角、楼层加速度、基底剪力、柱轴力、塑性铰分布和各层阻尼器的工作状态。分析表明：在多遇地震作用下,屈曲约束支撑增大了结构的加速度响应,而黏滞阻尼器能够减小结构的加速度响应;在罕遇地震作用下,二者均能有效控制楼层的加速度响应,而屈曲约束支撑的位移减震效果更好,但黏滞阻尼器对框架柱内力的减少效果更为显著。     

湖北省科技馆混合减震巨型结构动力弹塑性时程分析

湖北省科技馆采用巨型钢框架-支撑结构体系,存在尺寸突变、扭转不规则、楼板不连续等不规则项,属于超限结构.为改善结构抗震性能,采取混合减震措施,在结构内布置屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙2种消能减震器.采用ABAQUS软件对结构进行施工模拟分析及动力弹塑性时程分析,研究罕遇地震作用下屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙混合减震效果,并给出定量评估,包括结构位移响应、构件损伤、能量耗散分布等.分析结果表明:2种消能减震器布置于结构薄弱位置,在提供结构刚度的同时,罕遇地震作用下作为结构第一道抗震防线,防屈曲耗能钢板墙产生良好的屈服塑性变形,屈曲约束支撑滞回耗能显著,有效保护了主体结构.     

屈曲约束支撑-不规则混凝土结构体系的弹塑性地震反应分析

屈曲约束支撑是一种消能减震构件,在受拉和受压两种状态下都能达到屈服。以某框架结构教学楼为研究对象,阐述屈曲约束支撑在不规则混凝土框架结构加固工程中的应用。采用ABAQUS有限元软件,对在单向、双向和三向7度罕遇地震作用下加固前后的教学楼进行弹塑性动力时程地震反应分析研究。通过对比结构加固前后的层间位移角和顶层残余位移以及BRB的滞回耗能,以评价不规则钢筋混凝土框架结构-BRB体系的抗震性能。数值结果表明,合理设置屈曲约束耗能支撑能够提升不规则结构的抗震性能。     

屈曲约束支撑在某实验楼中的应用

某实验楼为混凝土框架结构,结构的横纵向布置屈曲约束支撑。采用等效支撑模型(PKPM)和等效弹簧模型(MIDAS/Gen)对结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应进行分析。分析结果表明:等效支撑模型可以较好地模拟屈曲约束支撑在结构中的作用,该屈曲约束支撑方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标。多遇地震作用下,屈曲约束支撑保持弹性,为结构提供抗侧刚度;罕遇地震作用下,屈曲约束支撑进入屈服耗能;屈曲约束支撑可以完全隐藏在墙体内侧,不影响建筑使用功能。     

北京某既有公共建筑的消能减震设计

在北京某公共建筑的改造加固设计中,采用设置黏滞阻尼器及屈曲耗能支撑的消能减震设计以使结构满足现行抗震设防要求。运用盈建科结构软件(YJK)进行无控结构的振型分解反应谱法下的计算分析,以此得出的结构动力特性为基础,初步确定消能减震方案。运用SAUSAGE结构分析软件对附加黏滞阻尼器和屈曲耗能支撑的结构进行小震及大震下的时程分析及结构损伤评定,确定了消能减震结构的附加阻尼比,论证了黏滞阻尼器和屈曲约束支撑布置的有效性及结构抗震安全性。     

某幼儿园消能减震设计

某幼儿园为新建现浇钢筋混凝土框架结构。考虑到其地处高烈度区,某些结构设计指标不能完全满足规范要求,故采用BRB防屈曲支撑对该结构进行消能减震,利用SAP2000软件对结构进行罕遇地震下的时程分析。根据该结构的建筑使用功能及阻尼器的布置原理,经过多轮优化计算,确定了在1～4层共布置18套BRB防屈曲支撑。分析结果表明,该消能减震结构能显著地降低结构的地震响应,提高结构的抗震性能。     

采用BRB的建桥合一高铁站房结构耗能减震分析

针对已有建桥合一的高铁站房结构,本文提出了基于屈曲约束支撑的站房结构耗能减震技术方案。通过对设置屈曲约束支撑的站房结构进行动力特性分析、多遇地震的反应谱分析和罕遇地震的动力弹塑性时程分析,探究屈曲约束支撑对于高铁车站结构抗震性能的影响,以验证屈曲约束支撑在车站结构的可行性。结果表明:建桥合一的高铁站房设置屈曲约束支撑,在多遇地震作用下可减小地震响应,在罕遇地震作用下可减轻结构塑性铰的屈服程度,避免站房结构的柱产生塑性铰。     

某超高层钢结构公寓建筑消能减震方案优化设计

某超高层钢结构采用钢框架+钢支撑筒结构体系,并采用了屈曲约束支撑(BRB)和钢连梁作为消能构件。塔楼由5个避难层自下而上分成编号为Ⅰ～Ⅵ六个分区。通过改变六个分区消能构件的布置情况,设计了多种消能减震方案。通过对不同消能减震方案进行罕遇地震弹塑性时程分析,比较结构层间位移角、顶点位移、能量耗散及构件损伤等指标,总结了屈曲约束支撑的布置区域及消能构件(BRB和钢连梁)的屈服承载力等因素对结构减震性能的影响。结果表明:在Ⅰ～Ⅱ区布置BRB和钢材等级为Q345的高屈服承载力钢连梁,以上各区布置钢材等级为Q235的低屈服承载力钢连梁的消能构件布置方案减震效率高,且相对经济合理。     

双阶屈服屈曲约束支撑框架小震参数分析

为了弥补常规屈曲约束支撑在多遇地震作用下处于弹性状态,不能发挥消能减震作用的不足,提出了一种将金属套管阻尼器与屈曲约束支撑组合形成的双阶屈服屈曲约束支撑,经试验验证其具有良好、稳定的小震及中大震下的滞回特性。在小震作用下,金属套管阻尼器屈服消能,屈曲约束芯板保持弹性承载。借助有限元软件ETABS建立了一系列双阶屈服屈曲约束支撑框架模型,通过改变支撑与框架刚度比、阻尼器与芯板的轴向刚度关系以及套管阻尼器的屈服比例,对各模型进行小震作用下的动力弹塑性分析,将各模型基底剪力和最大层间位移角与相应的常规屈曲约束支撑框架的分析结果进行对比。结果表明:双阶屈服屈曲约束支撑与支撑芯板的轴向弹性刚度比取2左右,阻尼器屈服比例取0.3左右时,可取得较好的减震效果; 双阶屈服屈曲约束支撑的参数取值改变,对降低结构地震响应的影响趋势不因支撑与框架刚度比不同而改变; 当支撑刚度贡献较大时,相较常规屈曲约束支撑,双阶屈服屈曲约束支撑的设置能降低结构的层间位移角,若要同时降低基底剪力,阻尼器屈服比例不宜高于0.3。     

扬州中学实验楼结构消能减震性能分析

扬州中学实验楼作为重点设防类建筑,采用屈曲约束支撑-混凝土框架结构体系,共使用了78套由低屈服强度软钢钢芯制作而成的屈曲约束支撑。采用PERFORM 3D程序对实验楼在罕遇地震作用下进行的弹塑性动力分析的结果表明,屈曲约束支撑的地震耗能占总结构耗能的比例最高达到40%,框架部分承担的地震剪力有效减小,混凝土框架结构进入塑性损伤比例有效减小,说明屈曲约束支撑的消能减震作用有效地保护了主体结构。     

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器联合在某医院业务用房减震效果的应用研究

主要针对屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合在框架结构中的应用做了深入研究,介绍了屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合减震结构的设计分析方法,对比分析了纯框架、屈曲约束支撑(BRB)+框架结构、黏滞阻尼器+BRB+框架结构在多遇地震作用下的地震响应;并对比分析了纯框架、黏滞阻尼器+BRB+框架结构在罕遇地震下的地震响应,分析了联合减震结构的屈服机制。结果表明,采用屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合的减震结构减震效果显著,研究结果为该医院业务用房减震设计的可行性给出了理论依据。     

消能减震技术在某大跨空间桁架结构中的应用研究

为研究屈曲约束支撑(BRB)与黏滞消能器(VFD)对大跨空间桁架结构的减震控制作用,在某会展中心大跨空间桁架结构部位设置BRB与VFD,利用有限元分析软件SAP2000对大跨空间桁架结构进行罕遇地震作用下的非线性时程分析。研究地震波输入时BRB与VFD对大跨空间桁架结构的减震控制机理,以空间桁架整体结构的位移、加速度及构件内力为减震控制指标,对比分析采用不同方案对结构抗震性能的影响。结果表明:在大跨空间桁架结构部分设置消能器可以有效地控制桁架在地震作用下的受力与变形,改善桁架部分的抗震性能;大震下消能器的滞回曲线均较饱满,消能器耗能能力良好;大跨空间桁架结构布置BRB较布置VFD减震效果更优。     

屈曲约束支撑在展览建筑中的应用及其抗震性能分析

对于层高较高、柱跨较大的超长结构,创新性地提出采用设置屈曲约束支撑的框架结构体系,并将该结构体系应用在实际工程——中国(淮安)国际食品博览中心(B区)中。采用YJK,ETABS软件对结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下的抗震性能进行分析,同时采用ABAQUS软件对典型屈曲约束支撑连接节点进行有限元分析。结果表明,对展览建筑,在框架结构中设置屈曲约束支撑能有效增强结构的抗侧、抗扭刚度,并能同时降低温度作用对结构的不利影响,另外,由于屈曲约束支撑的消能减震功能,使得结构在中震、大震中具有更好的抗震性能。     

带BRB的钢筋混凝土加层框架结构减震性能分析

本文对加层后抗侧刚度不足的钢筋混凝土框架结构布置屈曲约束支撑,以满足弹性位移角限值的设计要求。运用ANSYS软件对加层后的整体结构进行两种不同地震波作用下的动力时程分析,确定各楼层的层间位移角,对不满足要求的楼层布置屈曲约束支撑,然后对加支撑后的加层框架结构进行多遇地震和罕遇地震下的抗侧移验算。结果表明,加屈曲约束支撑后,结构的层间位移角满足规范要求,且具有良好的耗能减震性能。     

某混凝土框架结构消能减震设计分析研究

以3层钢筋混凝土框架实际结构为例,根据实际工程情况布置粘滞消能支撑,在多遇地震和罕遇地震两个地震强度下开展时程分析计算,对比分析结构的减震效果.结果表明:多遇地震下消能减震效果较好,罕遇地震下层间位移角小于1/100的限值,满足现行抗震规范规定的"大震不倒"的抗震设防目标.     

屈曲约束支撑与传统加固方法加固效果分析

将减震技术中的屈曲约束支撑技术应用到既有建筑房屋加固改造中,并与传统加固方法进行对比分析,探讨屈曲约束支撑在结构抗震加固设计中的优势。研究结果表明,使用屈曲约束支撑加固后可有效增加结构阻尼及延性,地震作用下结构抗震性能指标能较好地满足规范要求,实现提高抗震性能等级的目标。     

某偏心框架混合减震结构弹性与弹塑性动力时程分析

针对某工程的位移比和位移角超限等问题,本文采用消能减震技术对其进行振动控制,具体方案为结构安装屈曲约束支撑和黏滞阻尼器。对原结构和减震结构进行了弹性和弹塑性动力时程分析,对比了两种结构体系小震、大震下的计算分析结果,并在罕遇地震作用下对原结构和减震结构进行了抗震性能评估。结果表明:屈曲约束支撑和黏滞阻尼器有效控制了结构的扭转效应和层间位移角,改善了结构的塑性损伤情况,从而提高了结构在地震作用下的抗震性能。     

保山学院综合体育馆减震设计

保山学院综合体育馆是高烈度地区的体育场馆类建筑,体型复杂、内部空间开阔,属超限高层建筑。项目主体结构采用钢框架,大跨度屋盖采用双向钢桁架结构形式。针对工程结构特点,采用了相应的抗震措施,并对关键构件和关键部位进行了抗震性能化设计。根据《云南省隔震减震建筑工程促进规定》(云南省人民政府令第202号),项目采用消能减震技术,设置屈曲约束支撑(BRB)。对结构进行了地震反应谱分析、多遇地震时程分析、罕遇地震弹塑性时程分析,并对屈曲约束支撑的工作情况进行了分析和减震专项设计。结构各项指标均能满足规范要求,减震效果达到了设计预期目标。