[发明专利]消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法-综合法

摘要

本发明公开了一种消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法-综合法，在消能减震结构进行有限元弹塑性时程分析后，提取对应于地震波各时刻点的楼层层间剪力值F_it和楼层层间位移值u_it；获得消能减震结构在地震波各时刻点的总应变能Wst，并取总应变能Wst的最大值max[Wst]；获得全部消能器的耗散能量的总和ΣW_cj；计算得到消能减震结构消能器的附加有效阻尼比§_a；评定消能器的附加有效阻尼比§_a是否大于或等于消能减震结构性能目标设定的附加有效阻尼比；本发明在获得准确的计算结果的过程中不断优化消能器的数量和位置，使消能器选用及布置得当，满足更大程度耗散地震能量要求的同时实现经济节约的目的，降低了工程造价成本。

主权项

一种消能减震结构消能器附加有效阻尼比的取值方法‑综合法，具体包括以下步骤：⑴对消能减震结构进行有限元弹塑性时程分析，即先在有限元模拟计算平台上建立主体结构的有限元模型，在主体结构的有限元模型上施加重力荷载，再加载地震波；⑵根据主体结构的各楼层的层间位移和层间刚度，初步确定消能器的数量和布置位置，将消能器布置在主体结构的有限元模型中，形成消能减震结构的有限元模型；⑶在消能减震结构的有限元模型上施加重力荷载，再加载地震波；⑷计算消能减震结构在预期位移下的总应变能，即假定主体结构的各楼层为刚性楼板，提取对应于地震波各时刻点的楼层层间剪力值F_it和楼层层间位移值u_it；⑸将由步骤⑷所得的同一时刻点的各楼层层间剪力值F_it与各楼层层间位移值u_it相乘，对所得的所有时刻点的乘积值求和后，取其1/2，获得消能减震结构在地震波各时刻点的总应变能Wst，并取总应变能Wst的最大值max[Wst]；⑹分析得到各消能器进入屈服耗能阶段的滞回曲线，计算各滞回曲线最大滞回圈面积A_j，即作为各消能器的耗散能量，再对各消能器的耗散能量求和，获得全部消能器的耗散能量的总和ΣW_cj；⑺根据以下公式：ξ_a＝ΣW_cj/(4π·max[W_st])计算得到消能减震结构消能器的附加有效阻尼比§_a；⑻评定由步骤⑺得到的消能器的附加有效阻尼比§_a是否大于或等于消能减震结构性能目标设定的附加有效阻尼比；a)如是，所获得的消能器的附加有效阻尼比§_a即作为确定的消能器的附加有效阻尼比；b)如不是，则进入步骤⑼；⑼调整消能器的数量和布置位置，再重复步骤⑷～⑻，直到使消能器的附加有效阻尼比§_a大于或等于消能减震结构性能目标设定的附加有效阻尼比为止，最终确定消能器的附加有效阻尼比。