建筑减震消能计算方法是什么?

发布日期:2022-12-13  浏览量:413
建筑减震消能计算方法是什么? 

1.时程分析方法

建筑减震消能时程分析方法可用于分析弹性和弹塑性系统。时程分析方法相当于数值分析和计算方法。它直接对结构的动力方程进行积分,可以得到结构在地震作用下各时间状态下的加速度、速度和位移的计算方法。因为它直接积分了运动微分方程,所以它的计算更准确,可以分析弹性和非线性系统。
建筑减震
2.建筑减震消能模式分解方法

采用模态分解法进行消能结构设计的主要问题是,如何考虑加设消能阻尼后结构的等效阻尼比和等效刚度,以及加设阻尼后消能结构的非正交阻尼矩阵如何解耦。

在模式分解方法中,通常使用规范给出的计算过程。对于等效阻尼比的确定,主要有三种方法:复模态法、强解耦模态分解法和基于变能量的等效阻尼法。

3.建筑减震消能数值积分法

数值积分法是将输入地震波分成几个小的时间段,根据每个分段的初始值位移u(t)、速度(t+x)、加速度(t+x),计算每个分段的最终值位移u(t+x),速度(t+x)、加速度,以此类推,直到获得所有段的值。

4.建筑减震消能能量分析方法

基于能量的抗震设计方法考虑到输入到结构的能量与结构本身的每个部件消耗的能量相同。根据能量平衡原理,可以列出以下能量平衡方程:

Ein=ER+ED+ES+EA

式中,Ein为地震作用下输入结构(传统抗震结构、耗能结构)的地震能量;

ER——地震作用下的结构反应能;

ED——结构阻尼耗散的能量;

ES——非弹性变形状态下主要结构构件耗散的能量;

EA-由能量耗散部件或能量耗散装置耗散的能量。

以上计算方法总结:建筑减震消能的计算主要取决于如何考虑增加消能装置对原结构系统刚度和阻尼的影响。如何考虑附加阻尼和刚度是耗能结构设计中的核心问题。在考虑附加阻尼和刚度后,结构系统的求解方法也是关键之一。模态分解法主要适用于耗能结构体系的弹性分析阶段。在频繁和罕见地震的作用下,结构体系将进入弹塑性分析阶段。时程分析方法可以弥补模态分解方法的不足,解决结构弹塑性问题。从能源消耗的角度考虑能源分析方法,具有重要的现实意义。然而,地震能量的具体消耗模式需要通过大量的实验和实践来检验。