技术周刊 | 某减震结构有控与无控模型对比分析

随着《建设工程抗震管理条例》（国务院令第744号）的强制执行，《条例》中第十六条提到：“ 位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。”，近来减震技术被越来越多的应用于《条例》中提到的“八大类”建筑工程中。

为便于用户对比减震结构有控与无控模型地震响应的差异，Zeta减震设计软件新增了减震模型与非减震模型双模型“一键”初始分析和大震验算功能，可快速查看双模型计算结果。

01

软件操作

1. 初始分析

点击【设计准备】→【计算】，勾选“同时计算非减震模型”，即可完成双模型的初始分析，软件自动将减震模型中所有消能器截面参数设为0生成非减震模型。分析完成后即可在【非减震结果】菜单中查看非减震模型的初始分析结果。具体流程如图 1所示。

图 1 双模型“一键”初始分析

2. 大震验算

点击【大震验算】→【计算】，在大震动力非线性分析工况设置中，可选择减震计算、同时计算减震模型、非减震模型三种模式，查看减震非减震模型计算进度，可点击“非减震工况”按钮查看。计算完成后，通过“模型切换”可以查看大震验算的后处理结果，当模型切换为“非减震”时，所有结果为非减震模型计算的结果。具体流程如图 2所示。

图 2 双模型大震验算

3. 结果统计

首次查看非减震模型的计算结果时，建议先进行重新统计和工况包络，如图 3所示，软件将根据非减震模型结果文件生成单工况包络结果和多工况包络结果。

图 3 非减震模型结果统计

02

工程应用

1. 模型信息

某速度型消能器减震框架结构，结构高度22.5米，X向、Y向各采用12组速度型消能器，地震设防烈度7度，乙类建筑，场地类别为III，设计地震分组第一组。结构三维模型及首层平面图如图 4、图 5所示，消能器参数如图 6所示。

图 4 结构三维模型

图 5 首层平面图

图 6 消能器参数

2. 结果对比

本例采用2条天然波、1条人工波进行计算，罕遇地震下减震模型与非减震模型的对比如下。

03

结论

1）在地震作用下，减震模型x向和y向最大层间位移角分别为1/122和1/106，满足小于1/50的要求，减震模型和非减震模型的层间位移角最小比值为90%。

2）相比于非减震模型，减震模型轻度损坏的框架梁占比由13.5%降低到4.5%，底层框架柱的构件性能由中度损坏降低为轻度损坏。这表明消能器的设置有效地吸收和消耗了地震能量，对框架梁、框架柱起到了保护作用。

3）从结构大震下构件的性能评价结果来看，减震模型中，结构总体属于轻度损坏；而非减震模型中，结构总体属于中度损坏。

综上，消能器对减小大震下主体结构破坏起到了较为明显的效果，减震模型的总体性能指标以及构件的性能指标均达到了性能目标要求。

END

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