帶金屬阻尼器的框架結構抗震性能分析

黎浩宇， 左 嘯， 陳 崢

(湖南省交通水利建設集團有限公司, 湖南 長沙 410008 )

0 引言

近百年來，我國經歷了多場大型地震，最著名的有1976年河北唐山7.8級地震、2008年四川汶川8級地震和2010年青海玉樹地震，這些地震給我國帶來了慘重的生命和財產損失。研究顯示，在地震作用下倒塌的建筑中，塑性鉸數量主要出現在柱端，因其不能有效地消耗地震產生的能量，造成變形過于集中[1]。而要消除“梁鉸”破壞，僅僅按照規范進行“強柱弱梁”設計是遠遠不夠的。

為了提高框架結構的延性，可在框架結構中附加金屬阻尼器。金屬阻尼器是一種位移型的阻尼器，具有較好的滯回性能[2]。若應用于框架中，在地震作用下，金屬阻尼器是整個結構的“排頭兵”，可以通過耗散地震能量，保護主體不受損傷。本文利用OpenSees有限元軟件，建立附加金屬阻尼器的框架結構分析模型。主要分析了附加金屬阻尼器框架結構在往復荷載作用下的抗震性能，并開展了阻尼器不同布置位置、彈性模量的參數分析，研究成果可為金屬阻尼器的設計與應用提供參考。

1 結構概況

1.1 框架結構

某平面二維框架結構如圖1所示，該框架結構為二維兩層兩開間鋼筋混凝土結構，其總高度為7.2 m。該場地設計基本風壓0.35 kN/m2，地面粗糙類別為B類。框架恒荷載為1.5 kN/m2，活荷載為2.0 kN/m2，根據規范[3-4]和軟件YJK對此框架進行配筋設計，具體梁、柱尺寸以及配筋圖如圖2所示。其中梁柱混凝土強度等級為C30，縱筋均為HRB335。混凝土和鋼筋的物理參數分別見表1和表2。……