高烈度1000MW機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)廠房BRB消能減震的方案的研究課件

1、高烈度1000MW機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)廠房BRB消能減震方案研究徐吉民、高向宇（北京工業(yè)大學(xué)）王永強(qiáng)（華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司）尹學(xué)軍（青島科而泰環(huán)境振動(dòng)控制技術(shù)有限公司）Nov 12, 2019“新能源、新技術(shù)、創(chuàng)新發(fā)展”學(xué)術(shù)交流會(huì)（福州）高烈度1000MW機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)廠房BRB消能減震方案研究徐吉民報(bào)告大綱工程背景BRB構(gòu)成及耗能機(jī)理消能減震方案抗震驗(yàn)算及分析結(jié)論目錄報(bào)告大綱工程背景BRB構(gòu)成及耗能機(jī)理消能減震方案抗震驗(yàn)算及分工程背景以某1000MW火力發(fā)電廠鋼結(jié)構(gòu)廠房為研究對(duì)象，該工程主體結(jié)構(gòu)為有填充墻的鋼結(jié)構(gòu)，共8層。廠房設(shè)計(jì)地震分組為一組，場(chǎng)地類別為IV類，地面粗糙度A類，設(shè)防烈度8度，特征周

2、期0.65s，結(jié)構(gòu)阻尼比取0.035。工程背景以某1000MW火力發(fā)電廠鋼結(jié)構(gòu)廠房為研究對(duì)象，該工防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理拉壓不對(duì)稱截面利用率低壓彎二階效應(yīng)普通支撐 性態(tài)可控拉壓對(duì)稱防止壓曲防屈曲支撐防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理拉壓不對(duì)稱截面利用率低壓防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理鋼芯外涂無(wú)粘性材料約束單元防屈曲支撐連接段過(guò)渡段工作段防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理鋼芯外涂無(wú)粘性材料約束單防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理防屈曲支撐原理示意圖普通支撐防屈曲支撐BRB試件反復(fù)加載試驗(yàn)力-變形滯回曲線防屈曲支撐（BRB）的構(gòu)成及耗能機(jī)理防屈曲支撐原理示意圖普通消能減

3、震方案替換優(yōu)化法阻尼系數(shù)彈性剛度屈服后剛度初始屈服變形屈服承載力布置原則消能減震方案替換優(yōu)化法阻尼系數(shù)彈性剛度屈服后剛度初始屈服變形消能減震方案屈服承載力（kN）軸向剛度（kN/m）屈服位移（mm）阻尼系數(shù)（小震）方案1（1-8層）12811504418.512.63方案2（1-4層501.77方案3（1-4層）16771681009.980.99同一支撐的3種方案參數(shù)消能減震方案屈服承載力（kN）軸向剛度（kN/m）屈服位移（抗震驗(yàn)算及分析整體結(jié)構(gòu)分析模型原結(jié)構(gòu)局部模型方案1局部模型抗震驗(yàn)算及分析整體結(jié)構(gòu)分析模型原結(jié)構(gòu)局部模型方案1局部模型抗震驗(yàn)算及分析彈性階段分析

4、振型振型形態(tài)原結(jié)構(gòu)方案1方案2方案31X向平動(dòng)1.22061.56861.49741.47852Y向平動(dòng)1.05411.05411.05491.05493整體扭轉(zhuǎn)0.93731.00210.99230.9892模態(tài)分析前3階振型及周期抗震驗(yàn)算及分析彈性階段分析振型振型形態(tài)原結(jié)構(gòu)方案1方案2方案抗震驗(yàn)算及分析位移比較小震下X向樓層最大水平位移小震下X向樓層層間位移抗震驗(yàn)算及分析位移比較小震下X向樓層最大小震下X向樓層層間位抗震驗(yàn)算及分析原結(jié)構(gòu)方案 1方案2 方案3性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)多遇地震(42169,

5、0.055)(30118,0.069)(30589,0.064)(30945,0.064)設(shè)防地震(110557,0.155)(61321,0.189)(65284,0.182)(72087,0.185)罕遇地震(193220,0.294)(98492,0.400)(103423,0.376)(107953,0.359)推覆分析結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)參數(shù)非線性分析抗震驗(yàn)算及分析原結(jié)構(gòu)方案 1方案2 方案3性能點(diǎn)(V,D)性抗震驗(yàn)算及分析時(shí)程分析結(jié)構(gòu)反應(yīng)原結(jié)構(gòu)方案1方案2方案3頂點(diǎn)最大位移(mm)基底剪力(kN)頂點(diǎn)最大位移(mm)基底剪力(kN)頂點(diǎn)最大位移(mm)基底剪力(kN)頂點(diǎn)最大位移(mm)基底

6、剪力(kN)多遇地震119.648084111.632625101.934812102.237563設(shè)防地震324.7115106271.248545252.953897265.460651罕遇地震一一436.17243540774625419.481505抗震驗(yàn)算及分析時(shí)程分析結(jié)構(gòu)反應(yīng)原結(jié)構(gòu)方案1方案2方案3頂點(diǎn)最抗震驗(yàn)算及分析屈服承載力（kN）軸向剛度（kN/m）中震最大軸力（kN）大震最大軸力（kN）方案1（1-8層）128115044114931717方案2（1-4層）139716431216751940方案3（1-4層）167716810019542246時(shí)程分析支撐軸力結(jié)果抗震驗(yàn)算

7、及分析屈服承載力（kN）軸向剛度（kN/m）中震最大抗震驗(yàn)算及分析大震方案1支撐力-位移曲線大震方案2支撐力-位移曲線大震方案3支撐力-位移曲線抗震驗(yàn)算及分析大震方案1支撐力-位移曲線大震方案2支撐力-位結(jié)論時(shí)程分析支撐軸力結(jié)果小剛度的防屈曲支撐對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力減小作用顯著，小震作用下水平位移略增大，但仍能滿足規(guī)范要求；同時(shí)顯著提高結(jié)構(gòu)在罕遇烈度、超罕遇烈度地震下的抗震性能，同時(shí)獲得經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)行推覆分析時(shí)，防屈曲支撐減小基底剪力及耗能效果顯著。針對(duì)該結(jié)構(gòu)的非線性時(shí)程分析結(jié)果也證明了消能減震方案的合理性和優(yōu)越性。結(jié)論時(shí)程分析支撐軸力結(jié)果小剛度的防屈曲支撐對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力減小作用另一電廠替換BRB部分結(jié)果替換BRB主體結(jié)構(gòu)模型另一電廠替換BRB部分結(jié)果替換BRB主體結(jié)構(gòu)模型推覆結(jié)果原結(jié)構(gòu)方案 1方案2 性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)性能點(diǎn)(V,D)(KN,m)多遇地震(29221,0.070)(31462,0.053)(31066,0.058)設(shè)防地震(78668,0.194)(64060,0.146)(69418,0.158)罕遇地震(108957,0.325)(99849,0.310)(1035549,0.308)推覆分析結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)參數(shù)推覆結(jié)果原結(jié)構(gòu)方案 1方案2 性能點(diǎn)(V,D)性能點(diǎn)(