混凝土结构消能加固中能力谱法的应用研究

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发布时间：2021-09-18

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混凝土结构消能加固中能力谱法的应用研究
解文峰，曹炳政
(1．四川农业大学都江堰分校，四川都江堰611830；
2．上海市建筑科学研究院，上海200032)
摘要：简要介绍了建筑物消能减震结构基于能力谱法的分析过程，给出了消能阻尼器的附加阻尼比计算式，并采用消能减
震技术对某既有办公楼进行了抗震加固分析。结果表明，消能加固后能显著提高原结构的抗震性能，从而实现建筑物“中震
下使用无害，大震下保证人身安全”的性能目标。
关键词：消能加固；能力谱法；等效阻尼比；粘滞阻尼器
中图分类号：TU591 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)04—167—04
Applied investigation of capacity spectrum in energy dissipation design of
concrete structure
XIE Wenfeng ，CAO Bingzheng
(1．Dujiangyan Campus，Sichuan Agricultural University，Dujiangyan 611830，China；
2．Shanghai Research Institute of Bmlding Sciences，Shanghai 200032，C~na)
Abstract：This article briefly describes the analysis of the process based ON the capacity spectrum method of the energy dissipation
structure，and gives the calculation equation of the additional damping ratio of the energy dissipation dam per，and analyzes the seismic
rehabilitation of the existing ofice building with the use of the energy dissipation technology．The results prove that energy dissipation
upgrade vail significantly improve the performance of the original structure against the earthquake，an d guarantee the safety perform ance
aims of the building with the use to the medium-magnitude earthquake and n0 danger to the high-magnitude eaahquake．
Key words：the energy dissipation strengthening；the capacity spectrum method；equivalent damping ratio；viscous dam per
O 引言
所谓阻尼器是指安置在结构系统上的“特殊”
构件，可以提供运动的阻力，耗散输入结构的地震能
量。在小震作用时，阻尼器能在主体结构进入弹塑
性变形之前进入工作而消能，产生弹性甚至弹塑性
变形，表现出较强的非线性；在大震作用时，主体结
构处于弹塑性状态，阻尼器也进入非线性状态。因
此，减震结构的分析方法应采用非线性时程分析法
或静力弹塑性分析法，而非线性时程分析法由于受
到结构恢复力模型、地震波选取以及非线性求解方
法等影响，其应用受到一定限制，所以，目前使用较
为普遍的是非线性静力弹塑性分析法。其中，能力
谱法是一种非线性静力弹塑性分析方法，通常被用
于评价结构在大震作用下的抗倒塌能力，但对于被
收稿日期：2009·10—12
作者简介：解文峰(1971一)，男，重庆云阳人，讲师，主要从事建筑科
学教学与研究。
E—mail：xwenfeng@ sscfc．edu
动消能减震结构基于能力谱法的研究并不多，张思
海¨剖用被动阻尼器对结构进行过抗震加固研究。
本文在此基础上，简要介绍建筑物消能减震结构基
于能力谱法的分析过程，并采用消能减震技术对某
既有办公楼进行抗震加固实例分析。
1 消能减震结构性能水平及性能目
标I一
目前，大多数研究者将性能水平分成5个水
平H J，即使用良好、使用无害、人身安全、防止倒塌
和倒塌。根据消能减震结构的特点并结合我国的抗
震规范，将消能减震结构的性能水平划分为4个水
平，即使用良好、使用无害、人身安全和防止倒塌更
为合理。据有关文献，对于钢筋混凝土框架结构用
层问位移角作为性能水平的量化指标，层问位移角
限值可分别取：使用良好，[0]=1／800；使用无害，
[0]=1／500；人身安全，[0]=1／200；防止倒塌，[0]
=1／80。
性能目标是指在设定的地震地面运动水准下建
筑的预期性能水准，性能目标的确定需要设计者