结构附设粘滞阻尼器的支撑刚度取值范围研究

张克诚 王健

(甘肃第五建设集团公司 天水741000)

引言

目前,粘滞阻尼器减震技术已逐渐成熟,在实际工程中得到了广泛应用。同时,我国最新的《建筑抗震设计规范》(GB50011 -2010)[1]也给出了关于房屋消能减震设计的要点,其中第12.3.5条规定： 速度线性相关型消能器与斜撑、墙体或梁等支撑构件组成消能部件时,支撑构件沿消能器方向的刚度kb应满足kb≥(6π/T)cd,T 和cd分别为结构的基本自振周期和线性粘滞阻尼器的阻尼系数。实际上,非线性粘滞阻尼器(即α0＜1.0)因其具有更好的耗能性能而在工程应用中更为普遍,但规范尚未给出其适用范围,致使在采用非线性粘滞阻尼器对结构进行减震设计时只能够通过多次反复试算来确定,当支撑刚度的取值过小或过大时会导致阻尼器不能被充分利用或工程造价增加。

尽管现有的相关文献已对非线性粘滞阻尼器支撑刚度的影响进行了深入探讨,但仍有待进一步完善。Losanno 等[2]以一个工程案例研究了线性粘滞阻尼器的支撑刚度对结构动力特性的影响,但没有给出支撑刚度的通用取值范围。Xu等[3]针对金属屈服型阻尼器给出了支撑刚度与结构侧向刚度之比的大致范围,但并不具体,难以用于指导实际工程设计。Chen 等[4]研究了支撑刚度对多自由度弹性体系附设线性粘滞阻尼器后的地震响应的影响规律,但并未给出支撑刚度的适用范围。欧进萍等[5]研究了四类被动耗能器的参数对减震效果的影响,其中给出了仅关于线性粘滞阻尼器(α0=1.0)支撑刚度的取值范围。……