金属阻尼器在短肢剪力墙结构中的应用

施工技术金属阻尼器在短肢剪力墙结构中的应用王彦宏　张体斋/山东省建设建工（集团）有限责任公司　山东济南　250001摘　要：本文介绍了阻尼器在短肢剪力墙结构建筑中的应用，连梁阻尼器利用低屈服点钢材受剪后产生的弹塑性变形和滞回耗能来消耗地震能量。连梁安装阻尼器后可以很大程度降低主体结构的地震响应，提高了建筑物的抗震性能。关键词：阻尼器；连梁；低屈服点Abstract：In󰀁this󰀁paper,󰀁the󰀁application󰀁of󰀁dampers󰀁in󰀁short󰀁leg󰀁shear󰀁wall󰀁structures󰀁is󰀁introduced,󰀁and󰀁the󰀁energy󰀁consumption󰀁of󰀁coupling󰀁beams󰀁is󰀁consumed󰀁by󰀁elastoplastic󰀁deformation󰀁and󰀁hysteretic󰀁energy󰀁consumption󰀁after󰀁shearing󰀁of󰀁low󰀁yield󰀁point󰀁steel.󰀁After󰀁installing󰀁the󰀁damper,󰀁the󰀁seismic󰀁response󰀁of󰀁the󰀁main󰀁structure󰀁can󰀁be󰀁reduced󰀁to󰀁a󰀁great󰀁extent,󰀁and󰀁the󰀁seismic󰀁performance󰀁of󰀁the󰀁building󰀁can󰀁be󰀁improved.Keywords:󰀁damper󰀁󰀁󰀁󰀁coupling󰀁benm󰀁󰀁󰀁󰀁low󰀁yield󰀁point引言连梁阻尼器具有较强的耗能功能，稳定的力学性能。阻尼器施工安装方便，成本较低，日常使用过程中无需维护保养，地震损坏后更换方便。学校、医院等建筑物对抗震性能要求较高，安装阻尼器是提高建筑物抗震性能的有效方法。1工程概况临沂经济开发区实验中学宿舍楼工程位于临沂河东区，抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.20g。本项目场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.35s。该工程建筑面积7900m²，筏板基础，剪力墙结构，地上四层，建筑高度23.9m.2阻尼器的设计2.1设计目的保证在遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏，避免连梁出现裂缝。当遭遇相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，阻尼器先于连梁，减轻地震对主体结构的破坏，降低震后的维修加固费用。当遭受高于本地区抗震设防烈度的强地震时，阻尼器充分发挥耗能作用，减少主体结构位移变形，减少震害。震后对变形较大阻尼器进行更换。2.2阻尼器特点本工程连梁阻尼器采用金属阻尼器，金属阻尼器利用钢板的弹塑性变形󰀁进行耗能已达到减轻地震作用的目的。该阻尼器滞回性能稳定，疲劳性能好，变形能力强。2.3阻尼器性能参数连梁阻尼器属于位移型阻尼器，要求在其设计位移幅值下往复循环30圈后，阻尼器的主要设计指标误差和衰减量不应超过15%。2.4阻尼器位置确定连梁作为短肢剪力墙结构抗震过程中的主要耗能构件，安装阻尼器可以提升连梁的抗震性能和耗能能力。阻尼器布置于地震过程中变形最大的连梁跨中，并确保阻尼器先于剪力墙进入屈服状态，实现耗能，从而达到保护主体结构的目的。

本工程阻尼器芯板钢材采用Q225钢，具有极强的塑形变形能力和稳定的实恢复力。屈服荷载为350KN，屈服位移1mm，初始刚度350KN∕mm，屈服后刚度比为0.02，极限承载力550KN，极限位移30mm。

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Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.阻尼器安装前，需对阻尼器进行反复加载试验，检测其力学性能和疲劳性能是否符合设计要求。本工程阻尼器检测结果如下表：序号123456检测项目屈服荷载屈服位移弹性刚度屈服后刚度极限位移极限荷载单位KNmmKN/mmKN/mmmmKN设计值3501.00350730550检测结果测量值3400.953586.2230.7525偏差（%）-2.86-5.002.26-11.162.33-4.55标准要求±15%±15%±15%±15%测量值大于设计值±15%判定合格合格合格合格合格合格阻尼器疲劳性能检测结果检测项目设计位移疲劳循环次数（圈）设计值2530实际值25.8730标准要求/≥30判定合格合格力-位移曲线从滞回曲线可知，阻尼器在设计位移幅值下连续加载30圈，承载力未见明显衰减，满足规范要求±15%的限值；阻尼器在极限位移幅值下连续加载3圈，曲线仍饱满稳定，承载力未见明显衰减，该阻尼器性能满足规范要求。根据计算分析和试验结果说明阻尼器设计合理。3阻尼器施工流程及要点3.1阻尼器安装图示说明阻尼器示意图3.2施工工艺流程3.3操作要点1）钢材采用Q345B钢，焊接过程采用二氧化碳保护焊，所有焊缝均为脚焊缝，焊缝强度等级必须经射线探伤试验证明合格。

2）因预埋件腹板与箍筋可能会有冲突，在箍筋绑扎时需要根据结构不同位置的连接情况预备一定数量的开

2018.03 |115

Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.施工技术口箍，有的箍筋需要断开后搭焊在预埋件上，箍筋和预埋件搭接焊接时双面焊缝长度≥5d，单面焊时≥10d；3.4质量保证措施①󰀁选择性能良好，使用功能齐全的加工设备，要求厂内制作部分尽可能采用自动焊，现场连接部位要打好坡口，并进行防腐预处理；②󰀁焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前应用烘干箱进行烘干，使用气体保护焊时焊接选用的焊丝及必须与所用的母材相配套，保护气体要符合国家相关标准的要求；③󰀁所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，特种作业人员必须按要求持证上岗；④󰀁当结构形式复杂、焊缝形式多样时󰀁，焊接时要遵循合理的焊接顺序。一般的，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，或者是先焊对接焊缝而后再焊角焊缝；⑤󰀁钢结构吊装过程严格执行《钢结构工程施工及质量验收规范》GB50205－2001中关于定位和连接固定的要求，其定位偏差和焊接质量要符合相关条文规定；⑥󰀁施工前由厂家技术人员对项目技术人员及安装负责人进行技术交底，明确安装重点和难点；⑦󰀁施工中坚持三检（自检，互检，专业检）制度，严格工序质量检验。结语通过计算、试验、对安装质量的精心控制，达到了本工程阻尼器设计的目的。阻尼器使用寿命长，维护费用低。连梁阻尼器施工简便，安装过程中并不会影响工程总体施工进度。阻尼器布置于连梁，不会影响建筑物使用空间。本工程在增加成本不多的情况下，通过连梁阻尼器的设置，大大提高了工程的抗震性能。参考文献󰀡[1]《建筑消能减震技术规程》 JGJ 297-2013[2]《建筑消能阻尼器》 JG/T 209-2012[3]《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）[4]《土木工程学报》2006年7期（上接第124页）有的甚至超过1200mm。在砌体结构上用尼龙胀栓锚栓固定点，每平米少于5个或省略不做，在其砌体部位没有增设穿墙筋等。也存在个别施工人员责任心不强，对工程质量的好坏抱无所谓态度，只求完成进度要求，不注意施工细节和细部构造处理，缺乏工程统一科学管理，从而导致现场施工随意性较大。为确保外墙保温工程质量和安全，应采取一系列措施。施工方、监理方应在事前、事中、事后这三个阶段有针对性地部署相应的措施，把住工序质量控制关。建立区域质量包保责任制，把每栋楼的质量控制责任落实到人，层层控制质量，并全天候进行质量检查。强化现场安全文明施工管理，定期进行安全文明施工讲评。结语本安置住宅小区工程已过质保期3年以上，外墙面保温层未发生脱落等质量问题，拆迁、回迁村民还是比较满意。采用机械固定复合A级钢丝网架板保温体系克服、解决了本安置工程高层外墙粘贴面砖的技术要求，满足了拆迁村民意愿，使城中村改造拆迁村民顺利回迁入住，社会效益明显和经济效益显著。外墙保温是一项重要的节能措施，它能有效地降低建筑热桥的热损失，建筑外墙保温施工虽然工艺简单，但技术要求较高。综上所述，施工质量的好坏一方面取决于施工人员的质量意识和技术熟悉程度，另一方面也需要监理人员加大巡视检查力度，精心监控。参考文献󰀡[1]《外墙外保温工程技术规程》（ＪＧＪ144－2004）[2]《河南省居住建筑节能设计标准》（ＤＮＪ41／062－2005）[3]《建筑外墙保温技术导则》（ＲＩＳＮ－ＴＧ001－2005）[4]《建筑工程施工质量验收统一标准》；

[5]《建筑节能工程施工质量验收规范》（GB50411－2007）[6]《外墙外保温建筑构造》（05YJ3－1）

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