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被动减震结构设计简述)

减振沟专项方案.docx

目录 一、工程概况 .............................错误!未定义书签。 二、编制依据 .............................错误!未定义书签。 三、施工计划 .............................错误!未定义书签。 四、施工工艺技术.........................错误!未定义书签。 五、施工安全保障措施.....................错误!未定义书签。 1、组织安全保证体系......................错误!未定义书签。 2、技术措施 ..............................错误!未定义书签。 3、应急救援预案措施......................错误!未定义书签。 六、劳动力计划...........................错误!未定义书签。 七、计算书及相关图纸.....................错误!未定义书签。

强夯施工减震沟专项方案 一、工程概况 台山华侨文化广场项目位于台城南新区,本工程由 5 栋 2 层 A、B、C、D、E 商业楼; 1 栋 3 层 F 钟塔楼; 1 栋 1 层 G1溪流设备房、 1 栋 1 层 G2电气控制房、 1 栋 1 层 G3广播室、 5 栋 1 层 G4~G8辅助用房及铺装广场组成,框架结构,于 B栋商业楼设一层约×米地下室,地下室埋约。本工程参建各方如下: 建设单位: 勘察/ 设计单位: 监理单位: 施工单位: 二、编制依据 (1)现行国家法律法规; (2)本工程勘察报告; (3)本工程设计图纸; (4)混凝土结构设计规范(GB50010-2010) ; (5)建筑地基基础设计规范(DB5007-2011)。 根据勘察报告,场地表层素填土由粉质粘土、粉土组成,厚度~,平均厚度,采用强夯法处理。强夯施工过程中,在夯锤落地的瞬间,大部分动能作用于夯击 面,形成垂直向下和水平向的夯击挤密力,加固基础地基,提高地基承载力。同 时也有极少部分动能转化为冲击波,从夯点以波的形式向外传播,并引起地表的 振动。夯点周围近距离范围内的地表振动强度达到一定数值时,会造成建筑不同程 度的损伤。振动规律如下: 强夯引起的地面振动,随土质的不同,振动强度也区别很大,土质较软的地层夯击,每锤夯沉量大,夯击动能消耗于挤密变形力就大,引起的振动就小、振 动周期长、振速度慢、衰减快;但较硬的地层,承载力高,有的不需处理,需处 理的夯击数也少,但振动大,在周围有建筑物的地方需减振处理。 三、施工计划 本项目减震沟距夯点10m以外挖一条深约,宽约1m,长度超建筑物两边各10m 的沟,以减少源向外辐射的能量。现场计划投入挖掘机( 3 台)、砂石车( 5 台) 进行土方开挖和运输。拟开工/ 完工日期为四、施工工艺技术 在建筑物附近夯击时,应加强现场检测管理,及时反馈信息,对减震效果进行评价。分别将一遍夯击、二遍夯击、满夯的动信息反馈,进行评估。不足之处, 修改参数,处理后再进行夯击。其施工工艺流程如下:

结构消能减震技术

结构消能减震技术 1、结构消能减震的基本概念 地震发生时地面震动引起结构物的震动反应,地面地震能量向结构物输入。结构物接收了大量的地震能量,必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。 消能减震技术是将结构的某些构件设计成消能构件,或在结构的某些部位装设消能装置。在风或小震作用时,这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求;当出现大风或大震作用时,随着结构侧向变形的增大,消能构件或消能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震或风振能量,使主体结构避免出现明显的非弹性状态,且迅速衰减结构的地震或风振反

应(位移、速度、加速 度等),保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌,达到减震抗震的目的。消能部件(消能构件或消能装置及其连接件)按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件中的消能器(又称阻尼器)分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙;位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等,和其它类型如调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)等。采用消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比,具有大震安全性、经济性和技术合理性。 技术指标:建筑结构消能减震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防

烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济 可行性的对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系的计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行,设计安装做法应遵循国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2,其产品应符合《建筑消能阻尼器》JG/T209 的规定。 适用范围:消能减震技术主要应用于高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑的抗震(或抗风)性能的改善等。 传统抗震结构体系,容许结构及承重构件(柱、粱、节点等)在地震中出现损坏结构及承重构件地震中的损坏过程,就是

弹簧减震器结构图解

弹簧减震器结构图解 独立悬架与非独立悬架示意图 a. 独立悬架 b. 非独立悬架 独立悬架如图所示,其两侧车轮安装于断开式车桥上,两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性地连接,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮。非独立悬架如图所示。其两侧车轮安装于一整体式车桥上,当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上。 钢板弹簧 1-卷耳2-弹簧夹3-钢板弹簧4-中心螺栓 钢板弹簧可分为对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧,对称式钢板弹簧其中心螺栓到两端卷耳中心的距离相等如图(a),不等的则为非对称式钢板弹簧如图(b)。钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可促使车

架的振动衰减,起到减振器的作用。 扭杆弹簧 扭杆弹簧一般用铬钒合金弹簧钢制成。一端固定在车架上,另一端上的摆臂2与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂绕扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,从而使车轮与车架的联接成为弹性联接。 空气弹簧 空气弹簧主要用橡胶件作为密闭容器,它分为囊式和膜式两种,工作气压为0.5~1Mpa。这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加,载荷减少,弹簧刚度也随空气压力减少而下降,具有有理想的变刚度弹性特性。 油气弹簧简图

油气弹簧以气体(化学性质不太活泼的气体-氮)作为弹性介质,用油液作为传力介质。简单的油气弹簧(如图4-62(a)所示)不带油气隔膜。目前,这种弹簧多用于重型汽车,在部分轿车上也有采用的。 1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸 筒6-压缩阀7-补偿阀8-流通阀9-导向座-10-防 尘罩11-油封 横向稳定器的安装

浅析建筑结构设计中的隔震措施

浅析建筑结构设计中的隔震措施 在建筑行业不断发展的过程中,需要高度的重视隔震技术的应用,为人们营造安全的居住环境,同时提高建筑的使用性能。此外,隔震技术是在不断的发展的,因此,在未来的工作中,还应该对隔震技术进行有效的创新,并且将其应用于建筑结构当中,提高建筑的隔震性能,确保建筑结构的稳定性,实现建筑企业的良好发展。 标签:建筑结构;设计;隔震措施 在建筑结构设计中,能否充分地考虑到抗震问题,并且使用有效的措施达到抗震的目的,对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响,长期以来,建筑设计人员在设计建筑的时候,都是坚持小震不塌,大震能修的原则,在设计方面使用了很多措施进行抗震工作,但是,由于各种因素的影响,这方面的工作还是存在一定的问题,本文对于建筑设计中抗震措施进行分析,希望能够起到一定的作用。 1、建筑结构的隔震、减振原理 传统建筑结构设计中,通常以“大震震不倒,设防烈度可修,小震震不坏”为建筑防震设计的标准。但一般而言,建筑结构主要依靠结构吸收变形,来消减地震造成破坏的力量。根据设防标准设计建筑结构,对于中小型地震,可通过变形设计抵消地震破坏力量,此方法具有可行性,而遇到大地震,则无法确保建筑结构的安全。这也是专家工程师研究新结构设计的根本原因所在。 1.1隔震原理 建筑结构防震系统通常是在隔震层设计的,其将建筑结构分为下部结构、隔震层和上部结构3部分。此种结构设计可降低地震破坏力,将下部结构力量传到隔震层,并经隔震层后的抗震装备,消耗和吸收掉大部分的破坏能量,并将另外一小部分能量转移至上部结构。在设计建筑结构中隔层时,需对上部结构做出一定改变,以应对可能由地震而引起的一系列反应,确保建筑上部结构遭遇强烈地震时处于弹性状态,不至于被破坏。 1.2减振原理 耗能减震结构是指建筑结构抗侧力装置,经过有效耗能部件设置进一步实现减振。在建筑结构遭受地震侵袭时,耗能装置与部件可产生弹塑性,通过产生变形来吸收、消耗地震所带来的巨大能量波,使其不能造成巨大的破坏,从而达到有效控震、减振的目标。减振原理与隔震原理恰好相反,也是抗震技术的重大突破之一。在建筑结构中,隔震、减振技术主要应用于被动减震,属于消能构件减震体系。这一结构体系非承重构件属于消能装置结构减震体系,一般包括摩擦耗能支撑、耗能较差支撑、消能支撑,以及耗能偏心支撑、耗能隔撑等。消能剪力

结构消能减震技术

结构消能减震技术 1、结构消能减震得基本概念 地震发生时地面震动引起结构物得震动反应,地面地震能量向结构物输入。结构物接收了大量得地震能量,必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。 消能减震技术就是将结构得某些构件设计成消能构件,或在结构得某些部位装设消能装置。在风或小震作用时,这些消能构件或消能装置具有足够得初始刚度,处于弹性状态,结构具有足够得侧向刚度以满足正常使用要求;当出现大风或大震作用时,随着结构侧向变形得增大,消能构件或消能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构得地震或风振能量,使主体结构避免出现明显得非弹性状态,且迅速衰减结构得地震或风振反应(位移、速度、加

速度等),保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌,达到减震抗震得目得。消能部件(消能构件或消能装置及其连接件)按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件中得消能器(又称阻尼器)分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙;位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等,与其它类型如调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)等。采用消能减震技术得结构体系与传统抗震结构体系相比,具有大震安全性、经济性与技术合理性。 技术指标:建筑结构消能减震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案与建筑使用要求,

与采用抗震设计得设计方案进行技术、经济可行性得对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系得计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行,设计安装做法应遵循国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2,其产品应符合《建筑消能阻尼器》JG/T209 得规定。 适用范围:消能减震技术主要应用于高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑得抗震(或抗风)性能得改善等。 传统抗震结构体系,容许结构及承重构件(柱、粱、节点等)在地震中出现损坏结构及承重构件地震中得损坏过程,就就是地震能量得“消能”过程。结构及构件得严重破坏或倒塌,就就是地震能量转换或消耗得最终完成。

简要分析建筑结构设计与减震设计

简要分析建筑结构设计与减震设计 随着建筑行业的快速发展,对建筑工程的质量和安全性有了更高的要求,所以建筑结构设计非常关键,直接关系到建筑整体结构的稳定性和安全性。在建筑结构设计中,减震设计是重要内容,地震会对建筑物造成严重的破坏,所以为了提高建筑的抗震性能,要加强减震设计水平,提高建筑的稳定性和安全性。文章对于建筑结构设计以及减震设计进行了简要的分析,对于提高建筑结构设计水平具有重要的意义。 标签:建筑;结构设计;减震设计 建筑结构设计是针对建筑各个受力部位的结构方式进行的设计,要最大限度的保证建筑结构的稳定性和安全性。建筑在建设过程中以及投入运营后,会受到各种应力的作用,从而对建筑结构的稳定性产生影响。如果建筑结构设计水平不达标,就会因为承受的荷载太大而发生变形、倾斜等现象,直接影响到建筑的安全。减震设计是建筑结构设计中的重要内容,所以在结构设计时,应该对当地的地质状况进行详细的勘察,然后在结构设计中采用适宜的减震技术措施,最大限度的提高建筑的抗震性能,确保建筑的安全使用,为维护社会稳定创造有利的基础。 1 结构设计概述 结构设计就是对建筑物中各受力部件进行合理的分析,计算各部件所承受的荷载极限,从而本着稳定性和安全性的原则,对各个结构进行合理的设计。结构设计的核心就是确保建筑整体结构的稳定性,在遇到各种应力干扰的情况下,能够承受应力的变化,保持建筑结构的原有状态。建筑结构设计中的主要元素包括:基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部等等,也就是构成建筑物的框架,是支撑整体建筑的重要受力构件。在建筑物内部构成体系中,这些构件之间的受力会相互传递,需要承受竖向或者水平方向的各种应力,所以对构件的抗力性有较高的要求。只有确保这些构件的稳定性,才能够最大限度的保证建筑物的安全。 2 建筑结构设计的过程 建筑结构设计主要可分三个步骤,首先是结构方案设计,根据建筑物的使用性质、地质结构、施工方式、层高、抗震设防烈度等,在对不同结构形式的受力特点分析后,确定结构设计中的受力构件和承重体系。其次是对结构进行计算,包括荷载计算、内力计算和构件的设计,以确保结构设计中各部件符合受力标准。最后是施工图设计,将建筑结构设计师的意图通过图纸表达出来,对于施工过程中每个环节的操作都有详细的说明,从而确保建筑结构设计的完整性。 3 建筑结构设计的要点 3.1 重视概念设计

消能减震技术

消能减震技术 9.1.1 技术内容 消能减震技术是将结构的某些构件设计成消能构件,或在结构的某些部位装设消能装置。在风或小震作用时,结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求;当出现大风或大震作用时,随着结构侧向变形的增大,消能构件或消能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震或风振能量,使主体结构避免出现明显的非弹性状态,且迅速衰减结构的地震或风振反应(位移、速度、加速度等),保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌,达到减震抗震的目的。 消能部件一般由消能器、连接支撑和其他连接构件等组成。 消能部件中的消能器(又称阻尼器)分为速度相关型如粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼墙、粘弹性阻尼墙;位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等和其它类型,如调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)等。 采用消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比,具有更高安全性、经济性和技术合理性。 9.1.2 技术指标 建筑结构消能减震设计方案,应根据建筑抗震设防类

别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术和经济可行性的对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系的设计、施工、验收和维护应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《建筑消能建筑技术规程》JGJ 297进行,设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2,其产品应符合现行行业标准《建筑消能阻尼器》JG/T 209的规定。 9.1.3 适用范围 消能减震技术主要应用于多高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑的抗震(或抗风)性能的改善,文物建筑及有纪念意义的建(构)筑物的保护等。 9.1.4 工程案例 江苏省宿迁市建设大厦、北京威盛大厦等新建工程,以及北京火车站、北京展览馆、西安长乐苑招商局广场4号楼等加固改造工程。

悬架用减振器设计指南

悬架用减振器设计指南 一、功用、结构: 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲,减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件,则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的,由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧, 甚至发生共振,反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由:防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式:

二、设计目的及要求: 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性,提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与位移(S)的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线(F-S)称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下,作相对简谐运动,其阻力(F)与速度(V)的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线(F-V)称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下,并在多种温度的条件下,所测得的阻力(F)随温度(t)的变化关系为温度特性。其所构成的曲线(F-t)称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下,在规定的运转次数后,其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器,活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时,气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力

结构设计中的消能减震措施应用

结构设计中的消能减震措施应用 发表时间:2019-07-23T14:29:03.267Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:李武林[导读] 摘要:相比传统抗震结构体系,消能减震结构具有技术先进、经济合理、安全性好的优势,因此本文对结构设计中的消能减震措施应用进行了分析。 广东呈斯意特建筑设计有限公司 516000摘要:相比传统抗震结构体系,消能减震结构具有技术先进、经济合理、安全性好的优势,因此本文对结构设计中的消能减震措施应用进行了分析。 关键词:结构设计;消能减震;应用消能减震是指通过设置消能器吸收或耗散地震能量,以保护建筑主体结构不受到破坏。目前,消能减震技术在结构设计中已得到了不少应用,并收到明显效果。例如扇形铅粘弹性阻尼器(SLVD)用于钢筋混凝土框架结构的梁柱节点位置,不仅发挥良好的耗能作用,而且保护了核心节点区,有利于实现强节点、弱构件的抗震设计理念[1]。再如针对阻尼器价高劣势,采用与框架结构相结合的消能墙构建双层 抗震体系,小震可提高结构刚度,中震开始屈服但仍保持弹性,大震屈服耗能,从而有效保护主体结构[2]。为了用好消能减震技术,本文对结构设计中的消能减震措施应用进行了分析。 1 消能减震原理与消能器分类 1.1 消能减震原理 消能减震可从能量角度来分析,即结构振动的能量平衡原理。令地震输入系统能量为,系统地震反应的能量(包括动能与势能)为,系统阻尼能为,系统非弹性变形能为,于是有。对于传统抗震结构来说,只占5%左右,可忽略,就有。为了耗散地震能量,结构损坏或倒塌,即。最后,地震反应终止,即。对于消能减震结构而言,增加了消能器,令其消耗的能量为,于是能量平衡方程有。系统阻尼可忽略,于是有。消能器消耗地震能量,即。于是系统地震反应迅速衰减,即。使结构免遭破坏,即。 1.2 消能器分类 根据消能原理,消能器分为位移相关型消能器、速度相关型消能器和复合相关型消能器三类。位移相关型消能器是利用材料自身的塑性滞回耗能能力消耗地震能量,其又可细分为金属消能器和摩擦消能器,金属消能器又包括软钢剪切消能器、屈服约束支撑、铅消能器。速度相关型消能器利用粘滞材料将地震能量转化为热能消耗掉,其又可细分为粘滞流体消能器和粘滞阻尼墙,粘滞流体消能器包括单出杆粘滞阻尼器、双出杆粘滞阻尼器、孔隙式粘滞阻尼器、间隙式粘滞阻尼器等。复合相关型消能器可看作位移相关型消能器和速度相关型消能器的结合,同时具有这两类耗能器的特点,以粘弹性消能器为代表,典型结构是两块可相对移动的钢板之间充填粘弹性材料,地震时能量耗散在粘弹性材料的剪切变形中。 2 消能减震设计方法应用 2.1 设计流程 开始→明确结构消能减震要求→设定消能减震结构设计目标→主体结构初步设计→选择消能器并初步形成消能减震体系→选择分析方法→确定消能器参数并形成最终消能减震体系→计算地震反应并进行抗震验算→消能减震体系构造设计→结束。 2.2 适用体系 根据《建筑消能减震技术规程》(JGJ 297-2013)第1.0.2条,消能减震结构适用于抗震设防烈度6~9度地区新建与既有建筑结构。 2.3 设防目标 消能减震结构主要用于设防烈度较高或对使用功能有特殊要求的建筑,采用消能减震结构后抗震设防目标比无控结构应有所提高。JGJ 297-2013条文说明第3.1.3条指出,消能减震结构设防性能目标分为三个层次:(1)丙类建筑(如一般工民建、公共建筑等)采用“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标;(2)乙类建筑(如公安消防、医院、学校、通信、动力等)采用“中震不坏,大震可修”的设防目标;(3)甲类建筑(如人民大会堂、核武器储存室等)采用“大震不坏”的设防目标。 2.4 消能器的选择 选择消能器时,应根据各类消能器特点及建筑对消能减震要求两方面来考虑。速度相关型消能器在很小位移下就能达到一定阻尼值并发挥耗能作用,所以适合水平位移要求严格、设防目标较高的建筑。位移相关型消能器达到足够大的相对位移才能屈服耗能,并在耗散地震能量的同时提供一定的侧向刚度,适合水平位移要求不严、设防目标不高的建筑。例如某医院门诊楼(既有建筑)设定罕遇地震下轻微到中等损坏的性能目标,层间位移要求较严,但为了调整扭转已加入一定数量屈曲约束支撑(BRB),刚度已充足,所以选择粘滞阻尼器作为消能器。 2.5 消能器的布置 JGJ 297-2013第6.2.1条规定,消能器布置应使结构在两个主轴方向的动力特性相近,使结构在沿高度方向刚度均匀。为提高消能减震效率,应在相对位移或相对速度较大的楼层布置消能器,并采用合理技术措施增加消能器两端的相对变形或相对速度。布置消能器以后,不应在结构中产生薄弱构件或薄弱层。 2.6 消能减震结构分析方法 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2016年版)第12.3.3条规定,当主体结构基本处于弹性工作阶段时,可采用底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法进行分析;当主体结构进入弹塑性阶段时,采用静力非线性分析法或非线性时程分析法。应用振型分解反应谱法时,先将阻尼器非线性恢复力以等效线性化处理,并忽略非正交阻尼矩阵中的非正交项,计算小震作用下的误差不超过5%。时程分析法分为线性时程分析法和非线性时程分析法,前者主要采用增量法(如加速度法、威尔逊-θ法),而后者将增量法与迭代法结合。对于速度型阻尼器来说,在结构为弹性状态时应采用线性时程分析法;而对于滞回型阻尼器,采用等效刚度或阻尼时采用线性时程分析法,而恢复力为非线性时应采用非线性时程分析法。但只要主体结构进入塑性状态都应采用非线性时程分析法。静力非线性分析法假定在地震作用下结构的动力反应受单一振型控制,不计高阶振型影响。 2.7构件设计

调谐减震技术的文件综述

调谐减震技术的文件综述 减震技术的分类:耗能减震,消能减震,冲击减震,吸震减震,主动控制减震 调谐减震系统(TMD):调谐控制体系及减震研究概况工程结构调谐控制体系是三大被动控制技术之一,也称吸振减振结构。调谐控制体系在1947年由Den Hartog作过论述,通常指在主结构上设置一个子结构,通过调谐子结构参数,来实现主结构的振动反应控制。 知网的简单检索,相关文章39. 中国知网的搜索,关于调谐减震的发展前景,只找到一篇关于此类的文章 万方数据的搜素,在全库内容中进行简单检索只发现54篇相关论文,较多的研究该技术在结构中的应用,开创性的减震技术理论并未获得突破,主要还是前景和一般经验的预测。 维普网的检索,期刊上相关调谐减震技术内容也并不多见。

同样的检索内容在中国科技论文在线有7527条相关内容,但是论文相关度并不高,关于减震方面更是少之又少。 其实调谐减振系统作为一种消能吸能系统,不仅仅利用于减震,在建筑,电子工业,汽车等产业方面应用更加广泛,主要的阻尼系统与调谐减振也是有着千丝万缕的联系。作为在减震方面的研究,还未处于成熟利用阶段。 实践中TMD系统早已应用广泛,在高层建筑,桥梁,甚至是简单的网球拍都利用了tmd 系统,相关研究也不是不多,但是大都为单个实例,还未形成系统,相关调谐的材料更是几乎没有任何创新。 再来看看百度关于调谐的定义。调谐,调节到谐振状态的行为或过程,再来看看地震波,地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波[1]。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。看似毫无规律的地震波并不是不可调谐的,最简单的弹簧系统就具有明显的抗震效果。由此来看,几乎所有的减震技术不外乎对地震波能量的调谐,也就是说调谐减震技术是有一定的技术基础和理论支持的。 2调谐减震理论研究 调谐减振技术原理 常用的调谐减震控制系统有调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)、质量泵控制器等。TMD系统的控制效果对输入地震动频率的依赖性较大,TI。D系统是通过容器中液体的晃动来消耗和吸收结构振动的能量,从而达到控制结构振动的目的。作为调谐减震控制系统中的核心部件,TMD是附加在主结构中的一个子结构,由质量块、弹簧、阻尼器组成。质量块通过弹簧(连接件)和阻尼器(耗能减震装置)与主结构连接在一起,一般支撑或悬挂在主结构上。质量块的存在使原结构产生了附加的质量、刚度和阻尼,通过子结构的这些基本特性调谐其自振频率,可以使其尽量接近主结构控制振型的振动频率。这样。当结构在外激励作用下产生振动时,主结构带动TMD系统一起振动,TMD系统相对运

建筑结构设计与减震设计分析

建筑结构设计与减震设计分析 发表时间:2017-12-29T13:44:27.007Z 来源:《防护工程》2017年第22期作者:黄浩伟 [导读] 建筑设计之中重要环节是对建筑的结构进行设计,设计人员不仅需要保证建筑结构的整体合理性。 浙江省水利水电勘测设计院 摘要:建筑设计之中重要环节是对建筑的结构进行设计,设计人员不仅需要保证建筑结构的整体合理性,同时还需要提升建筑结构的减震能力,使建筑结构可以突显出一定的安全性,在对建筑的结构进行设计的时候,设计人员需要参考建筑的整体设计情况,并通过被优化的设计手段将建筑的更多使用功能通过建筑结果而展现出来,无论是减震设计还是结构设计都是一项难度比较高的设计工作,设计人员需要对能够影响到建筑的多种元素进行考虑,本文对建筑的减震设计与结构设计的基本情况进行分析。 关键词:建筑结构设计;减震设计;分析 建筑的结构设计是建筑设计方案之中的重点内容,为了能够设计出更为稳定的建筑结构,设计人员需要综合考虑各种可能会对建筑结构产生的影响的因素,将其进行排除或者控制,从建筑结构的角度来提升建筑的整体性能,在建筑结构这一部分之中,设计人员不仅需要进行常规设计,同时还需要进行防震设计,将减震、防震的元素添加到建筑之中。减震设计并不是一项简单的设计任务,设计人员需要对建筑的结构之中的各个部分的情况都有所了解,才能使减震的效果更好,本文根据对建筑结构设计的相关经验,对减震以及结构设计进行研究。 1 建筑结构设计基本情况 地震情况是一种比较常见的自然灾害,这种自然灾害对于人类社会的影响极大,会危及到人的生命安全,因此在设计建筑的时候,无论建筑是否处于地震频发的地区,设计人员都需要将建筑结构的减震工作做好,以备地震灾难发生时,建筑可以最大限度地保护居住者。在开展设计活动时,设计人员需要首先需要提升建筑主体结构的轻度,使其能够对地震灾难生成的强大重力进行承受,另外施工人员还需要对建设建筑结构过程中应用的材料进行控制,确定材料的可用性,在进行结构减震设计工作时,设计人员需要将抗震设计工作进行划分,分阶段开展减震设计工作,将弹性变化阶段与弹缩性阶段的减震设计工作都进行完善。 1.1 控制建筑结构 设计人员首先需要对建筑的主要结构进行整体性的控制,同时还需要分析引起抗震结构之中的墙体倒塌的原因,进一步确定结构控制的重点工作,设计人员需要控制破坏机制,对框架结构进行改善,使其即使在不良的建设环境之中,仍旧能够保持极高的可靠度。施工人员需要对框架结构的延展性与强度有效保持,在固定的结构位置之中,设计人员还需要将人工塑性铰进行有效应用,严格控制结构的塑性强度,使框架结构的使用性能可以被展现出来。 1.2 设计梁的延性 当连梁的跨高比为5时,延性和耗能很好,连梁两端相对竖向位移的延性系数都在8以上,滞回曲线也相当饱满。当连梁的跨高比降至1时,延性系数则降至3左右,滞回曲线严重捏扰,耗能很小,最后弯剪破坏。抗震墙的刚性连梁,其跨高比往往仅为1左右,若要使其工作在弹塑性阶段作耗能构件,则需要对它的构造采取一定措施,以适应延性和耗能的要求。措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通缝,在缝的上下两侧各埋置钢板,钢板上开有椭圆形螺栓孔,用高强螺栓把两钢板联结。在竖载、风载和小震下,高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁联结成整体工作,使刚性连梁整体刚度不变,以保证其工作在弹性阶段;在强烈地震作用下,两钢板发生相对滑动,原来跨高比为1的刚性连梁将被分成两根跨高比为2的小梁协同工作。这样,不仅延性系数由原来3提高为10左右,而且由于钢板间的滑动摩擦,使其耗能能力也得到了一定程度的改善。 1.3 设计柱的延性 完成了结构之中的梁这一部分的实际之后,设计人员还需要对竖向的柱进行设计,当地震等地质灾害发生时,塑性铰部件并不会破坏柱的原有结构,然而设计人员还需要进一步提升柱的延展性,使柱这一结构部件的质量可以满足梁设计标准规范之中提出的要求,一种能够有效提升柱部件的延展性的方法是将螺旋型的箍筋添加到柱的位置,这种提升延展性的方法还能将柱部件的强度进一步提升。设计人员可以借助提升柱的强度的方法来将柱的减震性能进行有效提升。 2 建筑减震结构设计基本情况 对建筑的框架结构、梁以及柱几部分的设计工作有所了解之后,就可以对减震设计内容进行了解,减震设计工作可以被分为以下几个部分: 2.1 吸震设计 这种安装方式在对主体结构进行安装时,采用的是特殊的方式,而且还安装了附加的结构,这种结构能够在地震发生时靠吸震设备吸收震动过程中产生的巨大能量,从而很好地减轻了地震对建筑的损害,主要的方法是按照设计图纸在相应的地方预留下分隔缝,通过在震动时内外筒相互之间的吸引作用进一步对地震时产生的能量进行控制,从而更好地保证建筑的安全性。 2.2 阻震设计 所谓阻震设计是通过在建筑结构中的连接处部位安装上适量的阻尼器,通过利用阻尼器的阻尼作用力,降低建筑结构的振动响应。并且,在保证阻尼器使用性能可靠的同时,也使得建筑结果的抗震能力得到了有效的保障,通常会采用的设计方案是在高层框架结构中的重要部位,采用砂质减震器,并在易出现裂缝的部位放置扭转梁阻尼器。 2.3 隔震设计 除了前两种减震设计之外,设计人员还可以借助隔震的方法完成减震工作,设计人员可以在防震结构之中,添加隔震层,将地震传递来的能量有效降低,设计人员需要借助特殊的隔震材料来强化隔震的效果。 2.4 动力优化设计 结构设计和减震设计当中要注意结构的优化,比如:吸震器的相关参考数据以及相关的位置等都会是优化当中应该注意的重点,这样

常见的消能减震方法

近年来,许多专家学者都在寻求一种与地球自然规律不产生对抗和抗拒的隔震减震设计方法,去适应“地震”这一不可抗拒的自然规律。这是人类历史发展到现代,人类对客观规律地震释放地球内力正确认识的进步体现。从建筑死抗硬抗地震的打击,到建筑结构隔震减震,十分明确地反映了,人类自己设计和建造的建筑物,是不能与地震冲击力死抗对抗的,这是数十来人类在建筑结构设计埋论上的飞跃。 建筑结构隔震减震的设计的主要目的,是通过一种隔震和减震的装置(或构件),将不可抗拒的地震冲击力与建筑物隔离开来,从而达到隔离和减少地震冲击力的打击,而使建筑物安全使用. 当前有一种“橡胶垫”隔震减震器己经应用于某些建筑物的建造之中,这种“橡胶垫”在91年获美国发明专利,这种“橡胶垫”隔震减震器的力学性能: 根据其构造是一层橡胶一层钢板的多层反复重叠,并在其中心部钻孔安放铅芯棒所组合成装置的圆柱形特征,决定了这种隔震减震器是一种在受正向冲击力(竖向力)的情况下,能达到隔震减震的目的,其后”橡胶垫”恢复原状,准备着下次的冲击力发生后,又一次达到隔震减震的目的。 “橡胶垫”在地震冲击力下的反映: 从有关资料中了解到“橡胶垫”隔震减震器是安装在建筑物基础与上部建筑结构之间的,即在整个建筑的基础上安装数十个隔震减震器,然后再在隔震减震器上建造上部建筑物,实质上就是将过去传统的整体建筑,分离为基础,隔震减震器和上部建筑物三个物体重叠受垂直压力的结构。这种结构当受竖向冲击力时不管外力是从地基向上冲击,还是外力从上部建筑物向下冲击力,其冲击力都能在

其中的隔震减震器中消耗和减弱,从而达到隔震减震的目的。当外力停止时,隔震减震器就能恢复原状,而准备着随时能产生的,向下或向上的垂直竖向外力的冲击。另外值得高度注意的是一种名叫“阻尼器”的增加建筑结构硬抗地震的装置,这种装置的作用是减小上部建筑在地震中摆动,但不可能减小地震对基础的冲击力。当地震冲击破坏力与安装在建筑结构中的“阻尼器”的受力方向相同时, “阻尼器”能发挥一定的作用,然而“阻尼器”的设计安装是根据建筑结构的使用来安装的,根本不可能掌握地震冲击力的受力方向,来设计“阻尼器”与受地震冲击力方向一致。况且城市建筑物建造的规划和使用,都使大多数建筑物的排例不可能让地震冲击力,按照“阻尼器”的受力方向一来发生的。地震暴发时的冲击波只有两个方向(往覆),不可能按人的意志设计的“阻尼器”,在不同的建筑物中因“阻尼器”设计安装的方向不同,而发生改变的。这也说明了“阻尼器”的使用是有条件的,而这个条件就是在设计时,就要准确的了解: 地震冲击波在所城市的受力方向,来决定“阻尼器”的设计和安装。但是现在的科学手段是根本无发测定,地震爆发时地震冲击波的冲击方向,更不可能将地震冲击波的冲击方向,按“人为的意志”去适应不同的建筑物的“阻尼器”的阻尼方向的, 因此,可以确定“阻尼器”在地震爆发时,只有少数“阻尼器”设计和安装的方向与地震冲击波的冲击方向一致, 而大多数“阻尼器”是没有用的,因而仍然逃脱不了地震冲击波的打击,实质上根本就没起到对地震冲击波的“阻尼器”的作用

减震器结构分析讲解

减震器结构分析 一、设计背景 随着科技的进步,机器人逐渐的进入了我们的生活,机器人节省了很多人力,成为了非常方便的家庭助手。机器人是一种可以输入编程控制其运动和多功能的,机器人可以用来搬运材料、一些零件、使用工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门执行系统。它是人工智能控制技术的综合试验机器,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究机器人它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。不过机器人毕竟是机器,运动过程中会出现一些颠簸的状态,长时间会影响其工作效率。所以在机器人运动会的对话要考虑到在其运动过程中在利用机器人的时候要考虑它的减震效果,在考虑减震效果的同时,还要保证不能影响机器人的正常运动,不能给机器人增加载荷,通过对现在科技的考虑,并且还有机器人运动过程中所会产生的一些不定性因素,系统错误,外观损坏等,考虑这些因素,本次设计了一种减震机构,可以减少机器运动时的损坏,很好的保护机器人的运动状态,降低维修成本。本文设计了一种避震机构,可以有效的减少机器人工作时的颠簸状况,节省下维修机器人的人力与物力。 二、设计思路 机器人是一个可以通过输入程序自主运动的机器,机器人的运动具有很大的灵活性,并且机器人的运动有时可以像人一样自由,对

于一些情况下非常方便使用,不过机器人结构比较复杂,如果损坏维修也比较困难,机器人的损坏包括内在因素和外部与因素,内在因素无非就是一些系统出错,外部因素是摔倒,颠簸等。对于外部因素,可以考虑让机器人运动更加稳定和减少颠簸,所以就想出了设计一种假期人减震器。在本次的避震器结构设计中,同时设计避震器时要考虑到不能干涉机器人的正常工作,所以对于机器人的驱动装置的选择尤为重要。现代机器人普遍使用和人类一样的过不来的方式,两手两脚。但是人类的灵活性是机器人模仿不来的,机器人的关节多,控制系统就越复杂,运动反应就会相对来说迟缓一点,并且损坏率也大一点。通过这些因素,可以想到轮子的来代替机器人的双脚,现在社会轮子产品很流行,因为轮子运动相对来说平稳,即使受到大的颠簸也可以保持正常的运动状态。通过搜索资料,可以发现全向轮适合机器人,所以本次的运动机构选择全向轮。接下来分析全向轮的一些特性及选择依据,全向轮不仅能够在愈多不同的地方移动和许多不同的方向移动,可以发现左右车轮的小光盘将全力推出,但也将极大的方便横向滑动。全方位轮移动距离和旋转方向,这种方法是很容易的方向控制和跟踪,并尽可能快地转动。全方位轮有种好处,它的优势就是无需润滑或现场维护和安装选项是非常简单和稳定,在避震机构中加入万向轮可以保证机器人运动的灵活性和平稳性。全向轮的材料为钢材,其减震效果需要进行改善,所以要在全向轮的机构处增加一个减震机构,减震机构的回弹效果不能太明显,要尽量在小范围的伸缩回弹范围内实现减震效果。减震少不了弹簧,同时也要考虑到弹簧的压

减振沟专项方案设计(完整版)

目录 一、工程概况 (1) 二、编制依据 (1) 三、施工计划 (1) 四、施工工艺技术 (1) 五、施工安全保障措施 (2) 1、组织安全保证体系 (2) 2、技术措施 (3) 3、应急救援预案措施 (3) 六、劳动力计划 (9) 七、计算书及相关图纸 (9)

强夯施工减震沟专项方案 一、工程概况 台山华侨文化广场项目位于台城南新区,本工程由5栋2层A、B、C、D、E 商业楼;1栋3层F钟塔楼;1栋1层G1溪流设备房、1栋1层G2电气控制房、1栋1层G3广播室、5栋1层G4~G8辅助用房及铺装广场组成,框架结构,于B栋商业楼设一层约8.35×16.3米地下室,地下室埋约2.00m。本工程参建各方如下: 建设单位: 勘察/设计单位: 监理单位: 施工单位: 二、编制依据 (1)现行国家法律法规; (2)本工程勘察报告; (3)本工程设计图纸; (4)混凝土结构设计规 (GB 50010-2010); (5)建筑地基基础设计规(DB5007-2011)。 根据勘察报告,场地表层素填土由粉质粘土、粉土组成,厚度1.2m~6.5m,平均厚度4.31m,采用强夯法处理。强夯施工过程中,在夯锤落地的瞬间,大部分动能作用于夯击面,形成垂直向下和水平向的夯击挤密力,加固基础地基,提高地基承载力。同时也有极少部分动能转化为冲击波,从夯点以波的形式向外传播,并引起地表的振动。夯点周围近距离围的地表振动强度达到一定数值时,会造成建筑不同程度的损伤。振动规律如下: 强夯引起的地面振动,随土质的不同,振动强度也区别很大,土质较软的地层夯击,每锤夯沉量大,夯击动能消耗于挤密变形力就大,引起的振动就小、振动周期长、振速度慢、衰减快;但较硬的地层,承载力高,有的不需处理,需处理的夯击数也少,但振动大,在周围有建筑物的地方需减振处理。 三、施工计划 本项目减震沟距夯点10m以外挖一条深约3.5m,宽约1m,长度超建筑物两边各10m的沟,以减少源向外辐射的能量。现场计划投入挖掘机(3台)、砂石车(5台)进行土方开挖和运输。拟开工/完工日期为2017.10.31~2017.11.6 四、施工工艺技术 在建筑物附近夯击时,应加强现场检测管理,及时反馈信息,对减震效果进行评价。分别将一遍夯击、二遍夯击、满夯的动信息反馈,进行评估。不足之处,修改参数,处理后再进行夯击。其施工工艺流程如下:

浅谈减震技术在高层建筑中的应用(1)

浅谈减振技术在高层建筑中的应用 黄明芯 (烟台大学) 摘要:近几十年来, 高层建筑结构的减振技术有了很大的发展。在突发的、强度大的地震中,怎样保证建筑物的稳定和安全以及如何使结构体系变得更加安全、有效和合理对有效减轻由地震导致的灾害有着举足轻重的现实意义。本文介绍了消能减震体系、隔震体系、结构被动体系以及结构主动体系的建筑结构减震控制新体系,并列举了各种体系在工程中的应用,为工程结构的抗震减振设计提供参考。 关键词:消能减震体系隔震体系结构被动体系结构主动体系 1.前言 我国处于全球两大地震带交汇处,地震突发频繁。在地震中,建筑物大量破坏和倒塌,造成了严重的地震灾害[1]。在突发的、强度大的地震中,怎样保证建筑物的稳定和安全以及如何使结构体系变得更加安全、有效和合理对有效减轻由地震导致的灾害有着举足轻重的现实意义。此外,我国也是多台风的国家,超高层建筑的兴建对风力作用下的振动控制也提出了新的要求。 在高层建筑结构设计中,风和地震荷载是起控制作用的主要因素,按常规设计方法,为了抵御飓风和强震的袭击,常要强化结构的抗侧力系统,这样必导致建筑造价的增加[2]。据我国国情,要在较大范围内实施抗震设防,必须寻找一种既安全、适用,又经济的建筑结构减震控制新体系,随着高层建筑的越来越普遍,消能减震体系(图1.1)、隔震体系(图1.2),结构被动体系(图1.3)及主动控制体系(图1.4)也在结构抗振体系中得到广泛应用[1]。 图1.1 消能减震体系图1.2隔震体系

图1.3 被动控制体系图1.4 主动控制体系 抗震设计、隔震设计和制振设计的结构特征可归纳为表1所示[1]: 表1 抗震设计、隔震设计和制振设计的结构特点 2 结构消能减震体系 2.1 结构消能减震体系简介 结构消能减震体系的原理是通过迅速减缓结构的地震反应,与此同时使主体结构不能进入明显的非弹性状态,这样便可确保主体结构在强震中的稳定和安全。在结构消能减震体系中,起重要作用的是效能构件以及消能装置,一般效能构件由结构物的某些非承重构件设计而成,消能装置则设置在结构物的某些部位,在强震突发时,结构受力从而发生较大变形,这时,设置在结构中的消能装置率先进入消能状态,产生较大的阻尼从而大量消耗了输入结构中的地震能量,是结构得到保护。从策略上讲,结构消能减震是将地震输入结构的能量引向特别设置的机构和元件加以吸收和耗散,以保护主体结构的安全[6]。消能减震体系被广泛应用于高层建筑的抗震以及高耸构筑物(塔、架等)的抗震或抗风[1]。 2.2 工程应用[1] 首都规划大厦 首都规划大厦建于北京城市,是我国至今为止自行设计的最高的全钢结构超高层建筑,是一座有50层的全钢结构超高层建筑,高205米,由北京市建筑设计研究院设计。该结构的结构平面为缺角的正方形,整个结构由钢框架和人字形支撑组成的钢核芯筒加外圈四片钢

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