第4章结构隔震、消能和减震 控制 广东工业大学建设学院韦爱凤
1 第4章 结构隔震、消能和减震 控制 广东工业大学建设学院 韦爱凤
传统的抗震设计方法 传纷的抗震设计方法:“小震不坏,中震可修, 大震不倒”结构进入弹塑性状态 常规做迭加大构件截面,提高结构刚度 存在问题 安全性问题发生突发性的超过设防烈度地 震 ●适应性问题建筑物内部重要的设备、仪器 计算机网络、急救指挥系统、通讯系统、医院 医疗设备对建筑物的抗震性能有更高要求 ●经济性问题以“抗”为主,构件断面越大 结构刚度越大,地震作用也越大 建筑技术的发展要求高强轻质材料的应用
2 传统的抗震设计方法 ⚫ 传统的抗震设计方法：“小震不坏，中震可修， 大震不倒” 结构进入弹塑性状态 ⚫ 常规做法 加大构件截面，提高结构刚度 ⚫ 存在问题： ⚫ 安全性问题 发生突发性的超过设防烈度地 震 ⚫ 适应性问题 建筑物内部重要的设备、仪器、 计算机网络、急救指挥系统、通讯系统、医院 医疗设备对建筑物的抗震性能有更高要求 ⚫ 经济性问题 以“抗”为主，构件断面越大， 结构刚度越大，地震作用也越大…. ⚫ 建筑技术的发展要求 高强轻质材料的应用
4.1结构隔震、消能和减震控制总论 411结构控制的减震机理 ●结构减震控制—通过改变或调整结构的动力特性 或动力作用 在建筑结构的特定部位 装设某种装置(如隔震支座) 装设某种机构(如消能支撑、消能剪力墙、消能节点, 消能器等) 装设某种子结构(如调频质量等) 施加外力(外部能量输入) 使结构的动力反应(加速度、速度、位移)明显减 少,并得到合理的控制 ●确保结构本身及结构中的人、仪器、设备、装潢等 的安全和处于正常的使用环境状态
3 4.1结构隔震、消能和减震控制总论 ⚫ 4.1.1 结构控制的减震机理 ⚫ 结构减震控制——通过改变或调整结构的动力特性 或动力作用 ⚫ 在建筑结构的特定部位 – 装设某种装置（如隔震支座）， – 装设某种机构（如消能支撑、消能剪力墙、消能节点， 消能器等） – 装设某种子结构（如调频质量等） – 施加外力（外部能量输入） ⚫ 使结构的动力反应（加速度、速度、位移）明显减 少，并得到合理的控制 ⚫ 确保结构本身及结构中的人、仪器、设备、装潢等 的安全和处于正常的使用环境状态
般结构的动力方程式: mxs+cxs+ Kxs =F(t)-mxg (4.1) ≤[斗(4 x。≤x
4 ⚫ 一般结构的动力方程式： ( ) (4.1) s s s g m x + cx + K x = F t − m x (4.2) x x x x x x s s s
4.1.2结构控制度内容及分类 ●第一种分类按技术方法分 ●第二种分类按是否有外部能源输入分 ●第三种分类按与结构频率相关性分
5 4.1.2 结构控制度内容及分类 ⚫ 第一种分类 按技术方法分 ⚫ 第二种分类 按是否有外部能源输入分 ⚫ 第三种分类 按与结构频率相关性分