目前,地震發(fā)生的頻率越來越頻繁,成為人類面臨的自然災(zāi)害中破壞程度最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。消能減震裝置作為一種能有效降低地震作用,保障結(jié)構(gòu)安全的新技術(shù),在實(shí)際工程中得到了廣泛的運(yùn)用,尤以黏滯阻尼器的應(yīng)用最為普遍。在使用過程中或者經(jīng)歷大地震時(shí),黏滯阻尼器的性能可能會發(fā)生退化甚至失效。相比于常見的漏油現(xiàn)象會降低耗能效果,黏滯阻尼器位移受限情況一方面也會有很大概率出現(xiàn),另一方面它會改變阻尼器的力學(xué)行為,退出耗能工作狀態(tài),對主體結(jié)構(gòu)的抗震性能可能產(chǎn)生直接不利的影響。尤其在超烈度地震作用下,需要考慮這種阻尼器位移超過極限行程的狀態(tài)對于結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的影響如何。這對減輕地震災(zāi)害和完善消能減震技術(shù)應(yīng)用體系具有實(shí)際意義。本文聚焦考慮位移限制的黏滯阻尼器力學(xué)行為對結(jié)構(gòu)性能的影響,基于黏滯阻尼器位移受限的恢復(fù)力力學(xué)模型,對消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析和易損性分析,考查地震作用下是否考慮阻尼器位移限制對主體結(jié)構(gòu)的抗震性能以及抗倒塌性能的影響。主要研究內(nèi)容如下:(1)回顧總結(jié)傳統(tǒng)經(jīng)典的多種黏滯阻尼器力學(xué)模型,以及新近探索阻尼器各種失效模式的恢復(fù)力模型,對各類力學(xué)模型的特點(diǎn)以及模型的適用性進(jìn)行分析討論。研究中對于考慮阻尼器位移限制的恢復(fù)力模型在消能減震框架結(jié)構(gòu)的彈塑性分析中的成功應(yīng)用,顯示了考慮阻尼器位移受限恢復(fù)力模型的實(shí)用價(jià)值。(2)根據(jù)行程受限制緣由,定義兩種黏滯阻尼器使用位移受限的情形分別進(jìn)行研究分析:由于施工偏差或設(shè)計(jì)制作失誤造成的設(shè)防烈度下黏滯阻尼器位移受限情形,及遭遇超烈度地震時(shí)黏滯阻尼器超極限位移情形。(3)根據(jù)考慮位移限制的黏滯阻尼器力學(xué)模型,建立消能減震框架結(jié)構(gòu)彈塑性分析模型,考察在設(shè)防烈度地震作用下以及超烈度地震作用下,是否考慮阻尼器位移限制對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。分析結(jié)果顯示黏滯阻尼器位移超過限值后滯回耗能的功能減弱喪失,同時(shí)也給結(jié)構(gòu)增加了支撐剛度作用:層間位移角減小,樓層剪力放大。(4)為進(jìn)一步考查上述對主體結(jié)構(gòu)性能影響的利弊,對是否考慮黏滯阻尼器超極限位移的彈塑性結(jié)構(gòu)進(jìn)行增量動力分析,考查阻尼器超限失效對結(jié)構(gòu)地震易損性的變化,分析失效模式結(jié)構(gòu)達(dá)到包括防倒塌極限狀態(tài)在內(nèi)的各個(gè)極限狀態(tài)的失效概率影響。結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)在達(dá)到防止倒塌極限狀態(tài)時(shí),考慮黏滯阻尼器極限位移結(jié)構(gòu)的失效概率要高于不考慮黏滯阻尼器極限位移的結(jié)構(gòu),其倒塌儲備系數(shù)相比降低,發(fā)生失效的黏滯阻尼器會加劇結(jié)構(gòu)的損傷。因此,對于實(shí)際工程中正常設(shè)計(jì)使用的黏滯阻尼器,在超烈度大地震作用下可能會遭遇行程超位移極限,此時(shí)仍采用傳統(tǒng)阻尼器力學(xué)模型,會高估結(jié)構(gòu)的抗震能力。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU352.1
【部分圖文】：

（a）黏滯阻尼墻結(jié)構(gòu)圖 （b）黏滯阻尼墻實(shí)物圖圖 1-3 黏滯阻尼墻Fig. 1-3 Viscous damping wall缸式黏滯阻尼器的構(gòu)造包括活塞、外部缸筒、內(nèi)部黏滯液體和出力桿等[12]。隨著技進(jìn)步，目前廣泛采用的黏滯阻尼器內(nèi)部的黏滯液體是通過流通活塞孔隙來產(chǎn)生黏滯

單出桿式結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-5 雙出桿式結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-5 The schematic diagram of double - out bar structure阻尼器的發(fā)展和應(yīng)用期，液體黏滯阻尼器曾被運(yùn)用到軍工行業(yè)，隨后在航天航
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本文編號：2881607