第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文2014年 新疆某医学院的减震加固设计 梁沙河，郑杰”，张志强”，李爱群” （1.东南大学建筑设计院研究院有限公司，江苏南京210096） （2.东南大学建筑工程抗震与减振研究中心，江苏南京210096） 摘要：新疆某医学院，为12层钢筋混凝土框架剪力墙结构既有建筑，采用消能减震技术进行加固改造，建立模型进行了弹 塑性动力时程分析.
结果表明：采用黏滞流体阻尼器使得该结构的首层剪力明显减小，各层层间位移均有所减小，抗震性能 得到了提升，可满足现有抗震规范的要求.
关键词：黏滞流体阻尼器：框架剪力墙结构：时程分析：减震：加固 中文分类号：TU375 Seismic retrofit of a frame-shear wall structure usingfluidviscous damper in Xinjiang Liang Shahe' Zheng Jie² Zhang zhiqiang* Li Aiqun (1.Architecture Design & Research CO. LTD of Southeast Universty Nan Jing 210096 China) (2.Research center of earthquake esistance and rduction Southeast University Nan ing 210096 Chn) Abstract: A existing building of a medical college in Xin Jiang which have twelve layers reinforced concrete p sn p o sn pu s q x ue se u s s m es The dynamic time history analysis is conducted. The results show that the first layer shear force decreases. The layer displacement is decrease. Therefore the seismic performance is improved using viscous fluid dampers. It can meet the requirements of the current seismic code. Keywords: fluid viscous damper; frame-shear wall sructure; time-history analysis; vibration energy dissipation; reinforcement 黏滞流体阻尼器属于速度相关型的阻尼器"，能够提供较大的阻尼.
在小震下也能耗能，此外，一般 认为黏滞流体阻尼器不提供附加的刚度，不会改变原结构的自振周期致使地震作用增加.
因此，黏滞流 体阻尼器是一种有效的减震加固技术，用于既有建筑的加固改造中占有优势.
5.12汶川地震发生后，我国建筑相关规范和标准都做了修订，对既有结构按新规范要求采用适当的 抗震性能评估方法，进行全面检测和抗震鉴定，不符合抗震要求的，则需进行合理的抗震加固处理，从 而提高现有建筑的使用寿命和安全性能.
新疆某医学院既有建筑，为12层钢筋混凝土框架剪力墙结构，需要按照新规范的要求进行抗震加固设 计改造：对于该结构的减震加固设计，本文采用了黏滞流体阻尼器减震加固技术，具有施工破损面小、工 厂化制作、现场安装、节省工期、降低费用等优点，同时能有效提高加固结构的抗震性能，从而为加固改 造开辟更为有效的新途径S 作者黄介：张沙河（1974年-），男，博士，高级工程布
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 1工程概况及阻尼器的布置 新疆某医学院，为框架-剪力墙结构，地上12层（加上出屋面2层，共14层），地下1层，以抗震缝 分割为左、右两部分，本文对右侧部分进行分析.
本分析模型不含地下室，从嵌固层开始建模.
结构布置 如图1所示.
4-11层放置 XI 阻尼支撑B及阻尼器B 4-11层放置 阻尼支撑A及阻尼器A 图1标准层结构平面布置图 梁、板柱、墙均采用C30混凝土，埋件和阻尼器附加构件采用Q345B钢材.
抗震设防类别乙类，抗 震设防烈度8度，基本地震加速度0.2g，设计地震分组第二组，场地类别ⅡI类.
本工程沿结构的两个主轴方向分别设置粘滞流体阻尼器，其数量、型号、位置通过多轮时程分析进行 优化调整后确定.
依据《建筑抗震设计规范》（GB50011一2010）以及提供的建筑设计图、结构布置图以及 相关设计分析模型与结果，决定在4～11层之间适当位置沿结构的两个主轴方向分别设置粘滞阻尼器，从 而显著降低结构的地震反应.
粘滞阻尼器的参数取值见表1.1.
表1.1粘滞阻尼器参数 阻尼器类型 阻尼指数α 阻尼系数C(kN.m/s) 最大行程 最大阻尼力（KN) 1 0.3 1000 ± 45mm 600 2 0.3 1200 ±45mm 600 2消能减震模型的建立 非线性黏滞流体阻尼器的阻尼力公式为： F =Cv (1) 式中，C为阻尼系数，V为活塞运动速度，α为速度指数.
本结构中采用A、B两种黏滞流体阻尼器，阻 尼系数分别为1.0x106N-s/m、1.2x106N-s/m，指数均为0.3.
最大阻尼力均为600kN，阻尼器具体放置位 置如图1所示.
作者美介：梁沙河（1974年一），男，博士，高级工程师
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 图2结构分析模型 模型建立如图2所示，右区建筑的ETABS模型计算的结构总质量为15030t，弹塑性动力模型计算的 结构总质量为15817t.综上，通过两个模型各模态周期、质量的对比，可见两个模型的相应数据基本相同， 差别很小，故所建立的弹塑性动力模型符合要求.
选取的地震波如下：天然波为TH1TG045和TH2TG045， 人工波为RH1TG045 地震波如图3~图5所示： 方向：303T 1记录时长：40.00 个退度 方向：EAST 记录时长：40.00 记录时长：20.00 时间(B) R (B) 时间始) 图3天然波1（THITG045） 图4天然波2（TH2TG045) 图5人工波（RH1TG045) 弹塑性动力时程分析计算的时间步长取为0.02s，计算时间对两条天然波取为20s，对人工波取为15s，满 足规范要求.
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表5.1.2-2，确定地震波的峰值加速度.
主方向、次方向 最大加速度取为1：0.85.
地震波峰值加速度取主方向400cm/s²、次方向340cm/s² 3分析结果抗震加固节点设计 3.1剪力时程图 作者美合：张沙河（1974年一），男，博士，高级工程师
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 6000 60000 40000 40000 20000 20000 0 -20000 -20000 40000 .震前 40000 -60000 减震前 60000 时间s 减票后 时间/s 减后 图6x向人工波作用下首层剪力时程 图7y向人工波作用下首层剪力时程 6000 60000 4000 40000 2000 20000 0 勇 0 2000 20 200000 4000 减震前 江 40000 -6000 00009- 减震前 时间/s 减震后 时间/s 减震后 图8x向天然波1作用下首层剪力时程 图9y向天然波1作用下首层剪力时程 60000 60000 40000 40000 20000 20000 剪 0 剪 0 -20000 -20000 40000 减震前 -40000 减震前 -60000 时间/s -60000 减震后 时间/s 减震后 图10x向天然波2作用下首层剪力时程 图11y向天然波2作用下首层剪力时程 由图6~图11可知，加设黏滞阻尼器后，首层剪力均有不同程度的减小.
3.2最大层间位移角 14 16 减震前 16 14 减震前 12 一减震后 12 10 8 减囊后 6 9蒸 4 2 0 0 0.0002 0.0004 0.0006 0 0.00020.00040.00060.0008 层间位移角 层间位移角 图12x向人工波作用下层间位移角 图13x向天然波1作用下层间位移角 人工波作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图12所示，层间位移角在各楼层的减震率最小约 作者美介：梁沙河（1974年一），男，博士，高级工程师
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 为3.26%，最大可达13%.
天然波1作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图13所示，层间位移角在各楼层的减震率最小 约为2.7%，最大可达13.28%.
16 14 16 一减震前 14 12 减震前 12 减震后 减震后 8 聚6 8 6 2 4 0 2 00.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0 层间位移角 0.0002 0.00040.00060.0008 层间位移角 图14x向天然波2作用下层间位移角 图15y向人工波作用下层间位移角 天然波2作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图14所示，层间位移角在各楼层的减震率最小 约为8.08%，最大可达12.49%.
人工波1作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图15所示，层间位移角在各楼层的减震率最小 约为6.24%，最大可达14.09%.
16 14 16 14 12 12 减震前 10 减震后 A 8 减震后 极6 4 4 2 2 0 0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0 0.00020.0004 0.0006 0.0008 层间位移角 层间位移角 图16y向天然波1作用下层间位移角 图17y向天然波2作用下层间位移角 天然波1作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图16所示，层间位移角在各楼层的减震率最小 约为7.5%，最大可达29.45%.
天然波2作用下，结构在进行减震前后层间位移角如图17所示，层间位移角在各楼层的减震率最小 约为5.66%，最大可达15.85% 3.3等效阻尼比 X、Y向等效阻尼比计算结果分别为2.32%，3.65%，综合考虑取X向附加阻尼比为2.3%，Y向附加 阻尼比为3.5%，计算采用的总阻尼比可取为8%.
3.4抗震加固节点设计 阻尼支撑A、B详图及节点受力示意图如图18-图21所示.
滑道板仅限制阻尼器沿墙平面外的移动， 不对阻尼器沿墙平面内移动作贡献.
作者美介：梁沙河（1974年一），男，博士，高级工程师
