一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，粘滯類阻尼裝置包括粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻，方法包括以下步驟：(1)對適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層進行篩選；(2)對無阻尼裝置的高層建筑結構進行分析，計算獲得樓層的層間剪切變形和層間彎曲變形，以及二者相對側向變形的百分比；(3)繪出相對側向變形的百分比隨樓層的變化規律，獲得由層間彎曲變形起控制作用的樓層和由層間剪切變形起控制作用的樓層；(4)在層間彎曲變形起控制作用并且適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼伸臂桁架；(5)在層間剪切變形起控制作用并且適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼墻。與現有技術相比，本發明專利技術具有發揮效率高、操作簡便等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高層、超高層建筑結構的消能減震
，尤其是涉及一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法。
技術介紹
目前粘滯阻尼器在建筑工程中得到越來越廣泛的應用，尤其在一些超高層建筑結構中，常采用對角支撐、人字形支撐等形式布置粘滯阻尼器，利用粘滯阻尼器耗散地震輸入到結構中的能量，提供附加阻尼，降低結構的動力響應。但是現階段粘滯阻尼器的減震措施主要以單一應用柱間支撐布置為主。這種應用方式缺點顯而易見，首先，柱間支撐的布置方式影響建筑效果；其次，單一形式布置粘滯阻尼器，導致部分粘滯阻尼器耗能效率低，需設置較多的粘滯阻尼器，增加結構造價；再次，柱間支撐等布置形式利用結構的剪切變形發揮作用，沒有充分發揮超高層、超高層建筑結構彎曲變形大的特點。為了確保高層、超高層結構的安全，同時實現建筑使用功能等要求，有效解決粘滯阻尼器耗能效率低的問題，需要對現有的粘滯阻尼器應用方式進行改進。目前有學者將粘滯阻尼器和伸臂桁架結合，提出了粘滯阻尼伸臂桁架，其利用結構彎曲變形發揮耗能減震作用；另外也有學者提出了一種組合式消能減震伸臂桁架高層結構體系，通過組合使用兩種不同形式的伸臂桁架，即豎向布置粘滯阻尼器的伸臂桁架和布置BRB(防屈曲支撐)的伸臂桁架，在保證減震耗能的同時，又不過分降低結構的剛度，使其變形在可控范圍內；最后也有學者專利技術了粘滯阻尼墻，具有安裝后不影響建筑使用功能和可吸收較多的地震能量，其利用結構的剪切變形發揮耗能減震作用。以上三種都沒有利用高層、超高層建筑結構中上部彎曲變形大和中下部剪切變形大的特點，不能充分發揮粘滯類阻尼裝置的性能，不能滿足高層、超高層建筑的發展需要。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種發揮效率高、操作簡便的基于結構側向變形的粘滯類阻尼裝置的混合布置方法。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，所述粘滯類阻尼裝置包括粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻，所述方法包括以下步驟：(1)對適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層進行篩選；(2)對無阻尼裝置的高層建筑結構進行分析，計算獲得樓層的層間剪切變形和層間彎曲變形，以及二者相對側向變形的百分比；(3)繪出所述相對側向變形的百分比隨樓層的變化規律，獲得由層間彎曲變形起控制作用的樓層和由層間剪切變形起控制作用的樓層；(4)在層間彎曲變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼伸臂桁架；(5)在層間剪切變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼墻。作為優選，所述步驟(1)中的篩選包括：11)根據設備層或避難層的位置對適于布置所述粘滯阻尼伸臂桁架的樓層進行篩選；12)根據建筑以及使用功能的要求對適于布置所述粘滯阻尼墻的樓層進行篩選。作為優選，所述步驟(2)還包括：計算獲得結構的層間位移角。作為優選，所述步驟(3)還包括：繪制所述層間位移角隨樓層的變化規律，獲得所述層間位移角超過設定值的樓層。作為優選，步驟(4)中，所述樓層同時滿足所述層間位移角超過設定值的條件。作為優選，步驟(5)中，所述樓層同時滿足所述層間位移角超過設定值的條件。作為優選，步驟(2)的所述分析為通過有限元軟件進行的反應譜分析。作為優選，所述粘滯阻尼伸臂桁架布置數量的決定因素包括附加阻尼比、結構響應、伸臂桁架剛度以及粘滯阻尼器的參數。作為優選，所述粘滯阻尼墻布置數量的決定因素包括附加阻尼比、結構響應以及所述粘滯阻尼墻的參數。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：1、粘滯阻尼伸臂桁架可布置于設備層或避難層，粘滯阻尼墻可設置在建筑的墻體位置，兩種布置方式都不影響建筑使用效果；2、充分發揮粘滯類阻尼裝置的耗能減震作用，減少粘滯類阻尼裝置的使用數量，降低結構造價；3、通過計算層間位移角，更加優化粘滯類阻尼裝置的布置樓層和安裝數量。4、通過有限元分析軟件對建筑結構進行分析，有利于提高分析速度和準確度。5、利用高層、超高層建筑結構中上部彎曲變形大的特點布置粘滯阻尼伸臂桁架，利用高層、超高層建筑結構中下部剪切變形大的特點布置粘滯阻尼墻，混合應用兩種粘滯類阻尼裝置，本專利技術方法具有便捷的可操作性，具有較高的工程實用性，更好的滿足高層、超高層建筑發展需要。附圖說明圖1為本專利技術流程示意圖；圖2為本專利技術實施例1——某超高層建筑立面圖；圖3為本專利技術實施例1——某超高層建筑平面圖；圖4為本專利技術實施例1——層間位移角與樓層的關系圖；圖5為本專利技術實施例1——彎曲變形和剪切變形的百分比關系圖；圖6為本專利技術實施例1——粘滯阻尼伸臂桁架的布置示意圖；圖7為本專利技術實施例1——粘滯阻尼伸臂桁架的構造示意圖；圖8為本專利技術實施例1——粘滯阻尼墻的布置示意圖；圖9為本專利技術實施例1——粘滯阻尼墻的局部布置構造示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細說明。本實施例以本專利技術技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1如圖1所示，本實施例提供一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，粘滯類阻尼裝置包括粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻，方法包括以下步驟：步驟S01，對適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層進行篩選，具體包括：1、根據設備層或避難層的位置對適于布置粘滯阻尼伸臂桁架的樓層進行篩選；2、根據建筑以及使用功能的要求對適于布置粘滯阻尼墻的樓層進行篩選。步驟S02，對無阻尼裝置的高層建筑結構通過有限元軟件進行的反應譜分析，計算獲得樓層的層間剪切變形、層間彎曲變形和層間位移角。步驟S03，計算以及二者相對側向變形的百分比。步驟S04，繪出相對側向變形的百分比隨樓層的變化規律，獲得由層間彎曲變形起控制作用的樓層和由層間剪切變形起控制作用的樓層；同時繪制層間位移角隨樓層的變化規律，獲得層間位移角超過設定值的樓層。步驟S05，在層間彎曲變形起控制作用并且適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼伸臂桁架，該樓層同時滿足層間位移角超過設定值的條件；在層間剪切變形起控制作用并且適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼墻，該樓層同時滿足層間位移角超過設定值的條件。粘滯阻尼伸臂桁架布置數量的決定因素包括附加阻尼比、結構響應、伸臂桁架剛度以及粘滯阻尼器的參數。粘滯阻尼墻布置數量的決定因素包括附加阻尼比、結構響應以及粘滯阻尼墻的參數。本專利技術的另一實施例中，可僅根據層間剪切變形和層間彎曲變形對適于布置粘滯類阻尼裝置的樓層進行粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻的混合布置。如圖2、3所示，本實施例采用某250m超高層建筑，塔樓建筑平面尺寸83.0m×41.8m，結構標準層高度為3.6m，地上建筑共65層，結構體系為型鋼混凝土框架-剪力墻體系。抗震設防烈度為7度(0.15g)，設計地震分組為第二組，建筑場地類別為III類。考慮到粘滯阻尼伸臂桁架的布置通常會對建筑要求以及使用功能等造成影響，故本實施例研究選用設備層或避難層所在的樓層(24層、46層、62層)。粘滯阻尼墻可設置在建筑的墻體位置，既耗能有起到橫隔墻的作用，不影響建筑以及使用功能，可布置樓層1～62層。對無粘滯類阻尼裝置的該超高層建筑結構進行x向反應譜分析，通過有限元軟件計算各樓層的剪切變形和彎曲變形，以及結構的層間位移角，如圖4所示；根據有限元軟件的計算結果，手動計本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，其特征在于，所述粘滯類阻尼裝置包括粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻，所述方法包括以下步驟：(1)對適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層進行篩選；(2)對無阻尼裝置的高層建筑結構進行分析，計算獲得樓層的層間剪切變形和層間彎曲變形，以及二者相對側向變形的百分比；(3)繪出所述相對側向變形的百分比隨樓層的變化規律，獲得由層間彎曲變形起控制作用的樓層和由層間剪切變形起控制作用的樓層；(4)在層間彎曲變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼伸臂桁架；(5)在層間剪切變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼墻。

【技術特征摘要】
1.一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，其特征在于，所述粘滯類阻尼裝置包括粘滯阻尼伸臂桁架和粘滯阻尼墻，所述方法包括以下步驟：(1)對適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層進行篩選；(2)對無阻尼裝置的高層建筑結構進行分析，計算獲得樓層的層間剪切變形和層間彎曲變形，以及二者相對側向變形的百分比；(3)繪出所述相對側向變形的百分比隨樓層的變化規律，獲得由層間彎曲變形起控制作用的樓層和由層間剪切變形起控制作用的樓層；(4)在層間彎曲變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼伸臂桁架；(5)在層間剪切變形起控制作用并且適于布置所述粘滯類阻尼裝置的樓層布置粘滯阻尼墻。2.根據權利要求1所述的一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，其特征在于，所述步驟(1)中的篩選包括：11)根據設備層或避難層的位置對適于布置所述粘滯阻尼伸臂桁架的樓層進行篩選；12)根據建筑以及使用功能的要求對適于布置所述粘滯阻尼墻的樓層進行篩選。3.根據權利要求1所述的一種粘滯類阻尼裝置的混合布置方法，其特征在于，所述步驟(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳宏磊，丁潔民，王世玉，陳長嘉，
申請(專利權)人：同濟大學建筑設計研究院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31