阻尼填充墙在框架核心筒结构中的应用及抗震性能分析

作     者：邹义非 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈道政

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：阻尼填充墙 高烈度区 pushover分析 时程分析 框架核心筒结构 

摘      要：框架核心筒结构由于具有很好的抗震性能,是国内外高层建筑和超高层建筑广泛采用的结构形式之一。在高烈度地区采用框架核心筒结构体系,为了满足结构抗震设计的要求,结构的受力构件需要较大的截面尺寸和配筋,不仅成本增加,还增加施工的难度,同时结构自重的增加又不利于抗震。阻尼填充墙作为一种新型的耗能减震体系,利用其阻尼层的剪切滞回变形,耗散输入结构的地震能量,为提高结构的抗震性能提供新的方法。本文在分析以往学者关于阻尼填充墙研究成果的基础上,从多个角度对阻尼填充墙在框架核心筒结构中的应用进行研究,提出了一些建议和结论。主要研究内容如下:(1)对阻尼填充墙进行了理论研究,介绍了阻尼填充墙的工作机理和阻尼填充墙的简化力学模型,并给出模拟单元在有限元软件中参数的取值;(2)以某25层框架核心筒结构的实际工程为研究对象,利用有限元软件建立原结构和阻尼填充墙加固后整体结构的三维空间模型。通过对结构进行静力分析可知,阻尼填充墙可为结构提供一定的抗侧刚度和附加阻尼,使楼层层间位移和层间位移角都减小,结构的动力反应降低,结构的抗震性能得到改善。同时,框架核心筒主体结构承担的楼层剪力减小,有效保护了主体结构免受地震作用破坏;(3)通过对结构进行时程分析可知,设置阻尼填充墙后,可有效降低结构的位移响应,减小层间位移角并使之满足规范要求,阻尼填充墙耗散输入地震的大部分能量,起到了充当耗能减震第一道防线的作用,同时由于阻尼填充墙的特殊构造形式,地震时墙体平面内不会提前破坏;(4)建立另外两种不同阻尼填充墙布置形式的结构体系,通过对结构进行反应谱分析和时程分析可知,阻尼填充墙的位置和数量都会影响整体结构的抗震性能,合理的布置阻尼填充墙,不仅能够提高经济性,还能增加结构的安全性。