青海升降減震器的受力分析
在實際操作中,解決減震器工程問題時,相信很多結(jié)構(gòu)工程師會遇到跟大白一樣的疑問:材料加在哪片橫墻上?或是哪片橫墻的翼緣上?是否存在一些指導(dǎo)性的原則?大家都清楚,減震器專業(yè)對平面布局、功能需要和立面要求等等需求,限制了減震器結(jié)構(gòu)的墻體位置、長度和開洞方式,各片橫墻的側(cè)移剛度難以相同。
在剛性樓蓋的約束下,整體結(jié)構(gòu)協(xié)同受力并同步變形,結(jié)構(gòu)的總側(cè)移剛度EJd為該軸方向上所有墻體側(cè)移剛度的和,即EJd=EJd1 …… EJdn。單純從公式來看,加強任意一片減震器似乎都能提高整體剛度。不過,大白在布置結(jié)構(gòu)方案時,總會問自己這個問題:墻體材料的利用效率如何?是否發(fā)揮了最大剛度?運用簡單的算例就可以答疑解惑:假設(shè)一個高層減震器結(jié)構(gòu),橫軸方向上的平面最大寬度為15m、最小寬度為12m,其間布置兩片三肢聯(lián)肢墻(尺寸如下圖所示),各墻肢的截面尺寸相同,均為0.25×2.4m。
墻1和墻2的墻肢材料用量相同,等效抗側(cè)剛度指標(biāo)如何?高層混凝土結(jié)構(gòu)教材都有求解方法,這里不再贅述,直接列出等效慣性矩結(jié)果:對比發(fā)現(xiàn):消耗相同墻肢材料,滿跨布置于結(jié)構(gòu)平面最大寬度上的組合橫墻(大白稱之為最優(yōu)橫墻),可獲得最大的抗側(cè)剛度。究其原因,是該墻體的肢強系數(shù)最大,其中起到關(guān)鍵作用的,是各墻肢形心與聯(lián)肢墻截面形心軸的距離。距離越大,肢強系數(shù)越大,墻體剛度也就越大。要提高減震器布置的結(jié)構(gòu)效率,我們需要充分利用減震器的面寬來布置結(jié)構(gòu)的橫墻。這是大白構(gòu)建減震器結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的首要原則。
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