第42卷第15期 山 西建筑
Vol.42No.152 0 1 6 年 5 月
SHANXI ARCHITECTURE
May. 2016
票据法• 49 •
文章编号：1009-6825 (2016) 15-0049-02
钟锦坤陈开树韦可毛祥华
(厦门树鑫建设集团有限公司，福建厦门361000)
摘要：利用SAP2000有限元软件，建立了某框架隔震建筑物的有限元模型，对比分析了在隔震层中加入与未加入阻尼器的地震 响应情况，研究结果表明，在建筑物的隔震层中加入阻尼器能大幅减小隔震层的位移，同时建筑物的内力加速度都有相应增大的 现象。 关键词：框架结构，隔震，阻尼器，摩擦摆支座，基底剪力 中图分类号:TU352.1 文献标识码:A
〇引言
隔震技术虽然能有效提高建筑物的抗震性能，但是隔震建 筑物在隔震层中产生很大的刚体位移，使得隔震建筑物的使 用性受到很大的限制，为解决这个问题可以在隔震层中加人 阻尼器以减小地震作用下隔震层产生过大位移的问题，也可 以使隔震建筑物满足规范规定的范围，使隔震建筑物更具有 适用性。阻尼器虽然可以有效减小隔震层的位移，但是对在 隔震建筑物的隔震层中加人阻尼器后隔震建筑物的地震响应 变化是怎样的，建筑物的内力变化，加速度变化这些都还未有
过研究。摩擦摆最早是由Zayas 提出的一种隔震系统[1]，通过 两个曲面的摩擦滑动来实现支座的正常功能，利用钟摆机理 延长结构的自振周期。摩擦摆支座是一种性能更加优良的隔 震装置[2]，具有承载能力高、位移能力大、耐久性强、可自动复 位等优点，并可以通过改变滑道半径调整隔震周期。阻尼器 虽然只有十几年的历史，却发展非常迅速，超出了我们的想 象[3]。最初的几年，犹如百花齐放，很多种阻尼器都得到了试 验和发展。如果加上这几年在我国高校里的发展，至少也有 十几种之多，如摩擦阻尼器、各种金属阻尼器、支座阻尼器 等[4]。本文将以一个实际框架隔震建筑物为工程背景，对在 隔震层中加人阻尼器和未加阻尼器后地震响应变化进行 研究。
1计算模型及分析方法
某框架建筑结构的安全等级为二级，抗震设防烈度为8度， 乙类建筑，基本风压为0.55 kN/m 2。某框架结构首层高5.5 m ，其4)锅炉柱脚的构造要求必须保证，在计算理论及实验数据较 少的情况下，构造的满足就显得尤为重要。参考文献：
[1] GB 50017—2003，钢结构设计规范[S].[2] 电站锅炉钢结构设计导则与计算方法[Z ].上海：上海发电余层层高均为4.5 m ，总高为14. 5 m 的3层建筑物，其中纵向六 跨，跨度均为7.5 m ，横向三跨，跨度均为6 m ，楼盖为无梁楼板， 1层柱截面均为700 mm x700 mm,2层、3层柱截面均650 mm x 600 mm 0
本文采用有限元程序SAP2000建立有限元模型进行空间地 震反应分析，模型中梁柱均采用空间梁单元模拟。本文选取了与
该框架结构的设计反应谱相容的El Centro 波和阪神波，并根据规 范要求拟合了与设计反应谱相近的人工波。
动力特性分析：摩擦摆支座的曲面半径取1.5 m ，摩擦系数取 〇.〇3，根据相应的计算可以得出阻尼比、第一刚度值、第二刚度值
等，在隔震层中还按照图1所示的位置布置了阻尼器，最后得出 该隔震建筑物的自振周期及振型。
图1框架结构有限元分析模型
该建筑物的前十阶自振周期如表1所示。
由表1可知，建筑物的第一自振周期为0.662 5 s ，随着阶数 的增加，建筑物的自振周期越来越接近。建筑物的第一振型图为
横向平动，第二振型图为纵向平动，第三振型图为扭转。总的来
说建筑物是以横向平动为主。
设备成套设计研究所,1978.
[3] 哈尔滨锅炉厂有限责任公司.锅炉构架设计手册[Z ].哈尔
滨：哈尔滨锅炉厂有限责任公司，1985.
[4]
GB/T 22395—2008，锅炉钢结构设计规范[S] •[5]
DL 5190.2—2012，电力建设施工技术规范[S ].
Study for design of steel boiler column base
Zhen Jun
(CNOOC Shandong Chemical Engineering Co. , Ltd, Jinan 250101, China)
Abstract ： Combining with the engineering cases, the paper introduces the general rules for the design for pedestal of boiler5 s steel frame, and illustrates the measures in the design for the steel frame from the identification of the pedestal burial depth, pre-buried reinforcement calculation, and p
recautions, so as to ensure the safety of the whole boilerJ s steel frame.Key words ： boiler’ s steel frame, pedestal ，reinforcement，bolt
cnpda
收稿日期=2016-03-19
作者简介：钟锦坤（1974-)，男，
工程师
•
50
•
第42卷第15期2 0 1 6年5月
山西建筑
表1
自振周期
模态号12345周期0.662 50.605 10.576 30.205 10.190 7模态号678910周期
0.180 5
0.113 8
0.106 1
0.102 3
0.084 4
柴德有2地震作用下加速度时程
摩擦摆隔震支座竖向设计承载力为3 000 kN ；摩擦摆隔震支座
摩擦系数:3% ,6% ,9% ；设计地震动峰值加速度下的支座设计极限 位移为±100 mm ；摩擦摆隔震支座的曲面半径:1 m ,1.5 m ,2m 。本 工程中采用的是粘滞阻尼器，工程中阻尼器的类型为ZNQ 1，最大 阻尼力为800 kN ，最大行程为70 mm 。
选取一条地震波(EL Centro 波）按照8度罕遇地震强度设计 地震强度，加速度峰值为〇. 20g 。抗震
设防标准调整加速度峰值 为2 m /s 2，摩擦摆支座的摩擦系数选为3% ，支座曲面半径1.5 m , 阻尼器的类型为ZNQ 1，最大阻尼力为800 kN ，最大行程70 mm 。 分别对在隔震层中加人阻尼器和未加阻尼器的隔震层和非隔震 建筑物的加速时程做一个对比分析。相应的时程分析结果见图2，最大行程为70 mm 。分别对在隔震层中加人阻尼器和未加阻尼
器的隔震层和非隔震建筑物的基底剪力峰值做一个对比分析。
相应的时程分析结果如表2 ~表4所示。
表2 EL Centro 波作用下基底剪力峰值
kN
中震
-1— ilISi
入辰
地震强度隔震层中
隔震层中
隔震层中隔震层中未加阻尼器
加阻尼器
未加阻尼器
加阻尼器
95年高考语文第一题
基底剪力
314.3281.0
625.8
666.0
表3
阪神波作用下基底剪力峰值
kN
中震
-1— ilISi
入辰
地震强度
隔震层中
隔震层中
隔震层中隔震层中未加阻尼器
加阻尼器
未加阻尼器
加阻尼器
基底剪力312.5410.2
625.0
640.3
表4
人工波作用下基底剪力峰值
kN
中震
大震
地震强度隔震层中
隔震层中隔震层中隔震层中未加阻尼器
加阻尼器
未加阻尼器
加阻尼器
基底剪力263.0
318
526.0
周孝德
578.0
图3。
函0«-2
折点加氯法去除氨氮_ / r i
非隔震
隔震
隔震+阻尼器
由表2 ~表4可知，隔震层中加人阻尼器后建筑物基底剪力 变大，中震时的变化幅值比大震时变化幅值大得多，中震时的变 化幅值大概在20%，大震时的变化幅值大概在8%。三条地震波 相比，隔震层加人阻尼器后建筑物基底增大的幅值最大的是阪神 波，其次是EL Centro 波，最小的是人工波。
4
结论
5
10
15
20
25
30
时间/s
图3 EL Centro 波大震加速度时程
从图2和图3可知，在隔震层中加人阻尼器后，建筑物的加速 度增大了很多，在中震时由原来的1.2 m /s 2变成3 m /s 2，大震时 由未加阻尼器时的2 m /s 2变成5. 8 m /s 2。在隔震层中加人阻尼 器后大大增大了建筑物的加速度，无论是中震还是大震，加人阻 尼器后都大大增大了建筑物的加速度。对于非隔震建筑物的加 速度与在隔震层加人阻尼器的加速度相近。
3地震作用下基底剪力峰值
将三条地震波(EL Centro 、阪神波、拟合人工波）按照8度罕
遇地震强度设计地震强度，加速度峰值为〇. 20g 。抗震设防标准 调整加速度峰值为2 m /s 2，摩擦摆支座的摩擦系数选为3%，支座 曲面半径为1.5 m ，阻尼器的类型为ZNQ1，最大阻尼力为800 kN ，
1) 在隔震层中使用阻尼器后对建筑物加速度的影响很大，在 隔震层中加人阻尼器后建筑物的加速度增大很多。2) 在隔震建筑物中的隔震层中加人阻尼器后，总体来说建筑 物的基底剪力都是增大的。
3) 不同地震强度作用下，建筑物基底剪力增大的幅值不同， 中震时加人阻尼器后增大的幅值比大震增大的幅值大。
4)
不同地震波作用下，建筑物基底剪力增大的幅值不同，总
体来说，EL Centro 波增大的幅值居中，最大的是阪神波，最小的是 人工波。
参考文献：
[1 ]
[新西兰]R . I . Skinner , W . H . Robinson , G . H . McVerry .工程 隔震概论[M ].谢礼立，周雍年，赵兴权，译.北京：地震出版 社，1996.
[2] 庄军生.桥梁减震、隔震支座和装置[M ].北京：中国铁道出
版社,2012.
[3] 马良，陈永祁.4艮泰中心主塔楼采用粘滞阻尼器的消能减
振设计[A ].第五届全国结构减震控制学术研讨会论文集
[C J .2005.
[4] 李晓楠，赵均，陈永祁.高层建筑粘滞阻尼器安装的一种
新形式[A ].第十届高层建筑抗震技术交流会论文集[C ]. 2005.
Study on earthquake response after adding damper change
Zhong Jinkun Chen Kaishu Wei Ke Mao Xianghua (Xiamen Shuxin Construction Group Co. , Ltdf Xiamen 361000, China)
Abstract ： This paper in the finite element software SAP2000 to establish finite element model of the building, and to join in the isolation layer and without seismic response of the damper made a comparative study of the system. The research results show that in the structure of the isolation layer after adding damper can significantly reduce the displacement of isolation layer, and the structure of the internal force of the acceleration has increases accordingly.
Key words ： frame structure, isolation, damper, friction pendulum bearings, base
shear
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议