结构减振设计--学习笔记

（杂七杂八的瞎写写，哈哈）

建筑结构加阻尼器进行减震设计，此处主要讨论黏滞流体阻尼器。黏滞流体阻尼器对结构的作用相当于附加阻尼，而不提供刚度，所以对于设计院来说，比较容易设计。设计院用pkpm输入一定阻尼比。进行结构设计，加阻尼器减震部分让专门的设计人员设计。

主要的减振结构分为：框架、剪力墙、框剪。我接触的主要是这些。

2016年7月31日记录：

问题一：

midas gen 可以给剪力墙配筋，但是不能给剪力墙分配塑性铰，所以midas gen 不能算框剪和剪力墙结构的弹塑性、加阻尼器的减振分析。midas building 可以算。或者perform-3d算剪力墙结构。

比如框剪结构，剪力墙是第一道防线，剪力墙中连梁先出现塑性铰，也可能局部墙肢位置也先发生塑性。框架梁是第二道防线，框架柱不允许先发生塑性。

《高规》第8章给出了框剪设计要求。其中，8.1.3条规定：

《高规》8.1.3条

8.1.3条文说明：

8.1.3条文说明1

8.1.3条文说明2

所以，按照条文说明，典型的框剪结构，规定水平力作用下，框架部分承担的倾覆力矩在10%-50之间，剪力墙部分承担的在50%-90之间。对于“规定水平力”，我还不理解。（？？？？？？？）

问题二：

《抗规》要求对结构进行时程分析时选取3或7条地震波，要求幅值、持时、频谱满足。其中要求选取的地震波的平均反应谱与规范设计反应谱“统计意义上相符”，也就是主要周期点（一般前3阶）上两者相差不超过20%。这样规定是为了满足“结构在单条地震波作用下底部剪力不小于设计反应谱计算底部剪力的65%，平均不小于设计反应谱计算底部剪力的80%”的要求。

今天和老师谈到这个问题。比如，10层左右的混凝土框架或者框剪结构，T1大概0.8-1.2s吧，如果场地土特征周期为0.45s（2类土第3组tg=0.45s），T1位于反应谱的曲线下降段。比如，34层的剪力墙住宅结构，T1大概2.5-3.0s，（这样子的周期是比较正常的），如果场地土特征周期为0.55s，那么5Tg=2.25s，那么T1就会处于反应谱的曲线下降段的末端或者进入直线下降段。

我问老师的问题是：用seismo系列软件对选取的一些天然地震波做反应谱图时，发现，很多地震波的反应谱都是一直下降。比如下图：设计反应谱：7度0.1g，Tg=0.45s，二类土常用的EL-centro波和其他四条天然波：

反应谱1

反应谱2

除了PEL波外，其他在2.25s以后都是继续曲线下降，只不过平缓，而且与目标的设计反应谱相差很大。

老师说，对于长周期结构，不是加速度控制，而是位移控制，为了考虑这个，规范的设计反应谱第四阶段是人为提高的。所以选地震波时要注意。《抗规》条文没有详说。

问题三：

目前框架、框剪、剪力墙结构加消能减震装置（比如粘滞流体阻尼器）的要求和效果，不知道怎么表达。

比如：低烈度地区（比如7度0.15g）的高层剪力墙住宅结构（常见的30几层）。

如果按照正常的地震条件做抗震设计，可以满足指标要求。在设计合格的基础上想加一些阻尼器提高安全度。那么一般控制阻尼器的数量，阻尼器加在层间位移角大的几层，加阻尼器的这几层效果好，其他楼层效果可能差，但也有效果。

如果想降半度按照7度0.1g，结构阻尼比12%或者15%设计，那么就要加阻尼器满足附加阻尼比的要求，这个时候最好能加的每个楼层加，可能顶部几层不加，要满足减震率和附加阻尼比的要求。

但是对于低烈度地区的高层剪力墙住宅结构有个问题：

case1：7度0.15g下，传统抗震设计时，剪力墙的上部楼层的截面有最小要求，配筋率也基本上按照最小配筋率设计，底部楼层剪力也基本按照最小楼层剪力要求设计。可能只有中间几层是按照实际剪力配筋设计。

case2：如果改成7度0.10g+阻尼器设计，配筋：上部和下部楼层还是一样，可能只有中间的几层钢筋可以减下来。但是+阻尼器，就要基本上每个楼层加（下部加少些，层间位移角大中间几层多加，上面几层也可能不加）才能满足附加阻尼比的要求。

这个时候，虽然case2的性能优于case1，但是加阻尼器增加的成本>>中间几层减钢筋的少的成本，所以不经济。

问题4：

给结构加粘滞阻尼器设计时，阻尼器的布置位置（平面位置，楼层位置）和数量、阻尼器的阻尼系数、阻尼指数的选取  如何平衡？在满足目标减震效果情况下如何优化设计？