黏滞消能减振结构的设计流程

黏滞阻尼减振结构的设计流程如下：

1）确定结构所在场地的抗震设计参数

包括设防烈度、地面加速度、采用的地震波、结构的重要性、使用要求、变形限值及设防目标等。

2）按照传统抗震设计方法对结构进行分析计算

如抗震设计方案不能满足设防目标要求或性能化需求，则考虑采用消能减震设计方案。

3）选择黏滞阻尼器的相关设计参数，并初步确定消能减震装置的布置方案（型式、位置、数量、连接形式等）

（1）黏滞阻尼器的布置应考虑下列各项要求：

①阻尼器布置方案宜使结构在两个主轴方向的动力特性相近，宜避免偏心扭转效应。

②阻尼器沿竖向的布置宜使结构沿高度方向刚度均匀。

③阻尼器布置位置不宜使结构出现薄弱构件或薄弱层。

④阻尼器安装位置及构造应便于检查、维修和更换。

⑤宜布置在层间相对位移或相对速度较大的楼层，同时可采用合理形式增加阻尼器两端的相对变形或相对速度，提高阻尼器的减震效率。

（2）在“L”形和“T”形、“十”形平面或类似平面布置阻尼器，且分别按不同水平方向进行结构地震作用分析时，相交处的竖向构件应考虑双向地震作用受力计算。凹凸不规则、细腰型平面或楼板不连续等不规则建筑，当几部分结构的连接薄弱时，应考虑连接部位各构件的实际构造及连接的可靠程度，必要时可取结构整体模型和分开模型计算的不利情况，或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。

4）利用计算机建立结构消能减震分析模型

利用计算机进行结构消能减震分析，应符合下列要求：

①计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际情况。

②计算模型应正确反映消能部件的边界条件，阻尼器的计算模型应符合其滞回曲线的特点。

③计算软件的技术条件应符合本规程及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据。

④弹塑性时程分析宜采用两个计算软件，并对计算结果进行合理性分析比较。

⑤所有计算结果，应经分析判断确定其合理、有效后方可用于工程设计。(www.xing528.com)

5）对黏滞阻尼减振结构进行多遇地震作用下的弹性分析

选用振型分解反应谱法或时程分析法对消能减震结构进行计算，确定其是否满足目标性能要求，如满足要求，即可采用该方案，并对其进行完善优化设计；如不满足要求，则重新选择消能减震设计方案，并对该方案进行计算，直至满足要求。

采用振型分解反应谱法分析时，宜采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，当取3组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程分析结果包络值和振型分解反应谱分析结果的较大值；当取7组及7组以上的时程曲线时，计算结果可取时程分析结果平均值和振型分解反应谱分析结果的较大值。动力弹塑性时程分析时宜取3组加速度时程曲线计算结果的包络值或7组加速度时程曲线计算结果的平均值。

采用振型分解反应谱法计算时，结构有效阻尼比可采用附加阻尼比的迭代方法计算。

采用时程法分析时，应按工程场地类别和设计地震分组选实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强震记录数量不应少于总数的2/3，多组时程的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，且持时不应小于结构基本周期的5倍和15 s，地震加速度时程的最大值可按表8-1采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得主体结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算主体结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。

表8-1　时程分析所用地震加速度时程的最大值

6）对黏滞阻尼减振结构进行罕遇地震作用下的弹塑性分析

结构进行弹塑性计算分析时，应符合下列规定：

（1）主体建筑的梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板等结构构件，应根据实际情况和分析精度要求采用合适的计算模型。

（2）计算模型中构件的几何尺寸、混凝土构件所配的钢筋和型钢、钢构件等应按实际情况考虑。

（3）应合理取用钢筋、钢材、混凝土材料的力学性能指标以及本构关系。钢筋和混凝土材料的本构关系可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定采用；钢材的本构关系可按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定采用。

（4）应考虑几何非线性影响。

（5）应考虑阻尼器的非线性特性，黏滞阻尼器模型可采用麦克斯韦模型。

7）提取与黏滞阻尼器相连的框架梁、柱减震后内力值

与阻尼器相连的子结构在计入消能部件传递的附加内力后内力发生变化，需要对与阻尼器相连的框架梁、柱构件单独进行截面设计。

8）消能部件设计

在阻尼器极限阻尼力作用下，阻尼器与结构之间的连接支撑、支墩应处于弹性工作状态；消能部件与主体结构相连的预埋件、节点板等应处于弹性工作状态，且不应出现滑移或拔出等破坏。

9）进一步进行细化设计，绘制施工图