工程結構抗震減震的案例
淺談建筑結構振動控制技術 附工程結構減震控制周福霖下載
建筑物減震結構振動控制性能與建筑物的使用壽命和安全性緊密相關。要提高建筑物的耐久性和安全性，那么就必須從建筑物的隔減震結構入手，選擇最優質的建筑材料提高建筑隔減震結構的性能，保證建筑物的安全性。
我國新《建筑抗震設計規范》之中，已經添加了消能和隔震等振動控制的一些專門章節。在國際方面，自第一屆國際結構控制會議于1994年在美國洛杉磯召開以來，大約每4年召開一次，結構地震反應的控制已成為地震工程中的熱點和前沿性研究方向。有關這一領域的綜合評價文章也常見諸于國內外的期刊和會議上。消能技術與減振技術在最近幾年之中也由基礎研究方面逐漸轉向工程的實際應用之上，所以對于建筑結構的減振、隔震與振動控制的分析勢在必行。
傳統建筑抗震設計，主要利用結構自身來吸收、消耗地震帶來的能量以滿足設防抗震的標準，雖然能在遇到較小地震時起到比較好的效果，但毫無疑問這是一種比較消極被動的抵抗地震的方法。科學有效的抗震方法是通過采用結構振動控制技術來達到抗震目的，即通過對結構本身施加振動控制系統，讓其與結構本身共同發揮抗震作用，以減輕建筑結構的抗震反應。目前已經成為結構工程學科中一個十分活躍的研究領域，被稱為土木工程的高科技領域。結構振動控制技術根據所采取的控制措施是否需要外部能源可分為：被動控制、主動控制和混合控制，以下將分別對這些控制技術予以簡述。
一、隔震與消能減振原理概述
結構變形吸收是建筑結構對地震帶來的能量進行消除的主要方式，也就是說，建筑結構變形吸收的能力是決定建筑應對地震強度能力高低的主要因素。在傳統的建筑結構中，對于隔震與消能減振的要求是比較低的，這種建筑結構對于處理小型地震方面可能是可行的，但是一旦發生規模和強度較大的地震，這種建筑結構可謂是不堪一擊的。
展開 結構抗震有限元分析方法與工程應用
課程背景
結構的動力效應是任何工業和工程產品設計必須考慮的重要因素。為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與抗震計算的技巧，弄清Ansys workbench抗震計算原理和操作技巧，特舉辦“Ansys workbench結構抗震有限元分析方法與工程應用”專題培訓。
本課程基于ANSYS Workbench平臺，針對各類結構的振動、抗震問題、振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法、大剛度法的數值模擬技術及隔振模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類結構的抗震計算原理、動力學問題的計算原理、軟件不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。本專題通過抗震計算原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。本專題可為各類工程結構、大型設備、工業產品的抗震計算仿真提供有效、可靠和全面的數值解決方案和技術支撐。
展開 基于ANSYS的工程結構抗震分析全過程（含全部程序+使用教程） ￥299
1 包含的內容
（1）說明文本
（2）有限元模型及建模命令流
（3）模態分析全過程命令流
（4）EL Centro地震波詳細數據
（5）動力時程分析全過程命令流
（6）節點響應后處理命令流
（7）完整算例文件
（8）《ANSYS結構動力分析與應用》
2 研究背景
在突如其來的地震面前，建筑結構的每一次晃動，都是對工程師設計理念與分析方法的終極拷問。結構是否具備足夠的延性？振動能否有效耗散？我們該如何預判這些動態響應，做出科學決策？在現代結構抗震設計中，有限元分析已成為工程師手中的核心工具。其中，ANSYS憑借其強大的建模能力與數值分析引擎，成為進行地震響應模擬與結構動力評估的主流平臺之一。然而，從構建模型到輸入地震波、從模態分析到時程響應，整個流程對初學者而言既嚴謹又復雜，亟需系統的操作指南。
作為一名科研博主，我希望通過這份教程，為你梳理出一條抗震建模之路。你將學到：如何搭建高層建筑的簡化有限元模型；如何進行模態分析與阻尼建模；如何輸入真實地震波并施加慣性力；如何提取關鍵節點的時程響應數據；以及，如何一步步將“地震”變為“數據”，讓結構的抗震能力變得可視、可量化、可優化。無論你是結構工程新手，還是希望將抗震仿真引入科研項目的研究者，這份教程都將成為你邁向工程抗震仿真實踐的重要起點。
3 研究的依據
[1] 王新敏. ANSYS結構動力分析與應用[M]. 人民交通出版社, 2014.
4 算例有限元模型
本模型采用ANSYS命令流構建了一個典型的20層鋼筋混凝土高層框架結構，旨在分析其在重力與地震荷載作用下的力學響應。結構主要特征如下：
（1）結構形式：三維矩形平面框架，由梁柱構件組成，不含剪力墻和樓板，以簡化分析。
（2）建模方法：使用ANSYS中的BEAM188單元模擬梁柱，具備考慮剪切變形與彎曲的能力，適合模擬細長框架構件。
展開 7月16-18日 北京+線上 | 結構抗震有限元分析方法與工程應用
課程背景
結構的動力效應是任何工業和工程產品設計必須考慮的重要因素。為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與抗震計算的技巧，弄清Ansys workbench抗震計算原理和操作技巧，宏新環宇信息化咨詢中心特舉辦“Ansys workbench結構抗震有限元分析方法與工程應用”專題培訓。本課程基于ANSYS Workbench平臺，針對各類結構的振動、抗震問題、振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法、大剛度法的數值模擬技術及隔振模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類結構的抗震計算原理、動力學問題的計算原理、軟件不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。本專題通過抗震計算原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。本專題可為各類工程結構、大型設備、工業產品的抗震計算仿真提供有效、可靠和全面的數值解決方案和技術支撐。
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結構抗震比管道抗震支吊架更重要
近日有媒體報道某工程出現結構問題：
結構梁出現斷裂，風管也隨之塌陷。
再多的支吊架也無濟于事。
無結構，更無管道。
如果是地震造成以上結構損壞呢？
管道及設備安裝，已有相應的現行國家施工規范及質量驗收規范；支吊架型式、間距也有詳細的規定；按照規范施工就能保證管道系統安全運行。
過分強調抗震支吊架的作用，還不如加強結構施工質量管理，加強結構抗震設計及結構抗震施工；把錢用在刀刃上。
皮之不存，毛將焉附？
基于ADINA的減震器流固耦合工程案例
基于ADINA的減震器流固耦合工程案例
1、 某型減震器工作過程模擬計算
該型減震器工作過程為：在一個周期里，活塞推動流體上下運動約減震器長度的三分之一的距離。流體隨著閥門的開啟和關閉被壓進壓出。ADINA 提供強耦合技術可以很方便的實現這類問題的分析，不需要第三方軟件，對使用者來說，可以大大提高分析效率，同時也能保證計算的準確度。ADINA 提供gap 邊界條件（控制流體通道的開啟和關閉）、參數化動網格、自適應動網格、網格重劃分、強耦合技術，為減震器系統流固耦合分析提供了必須的技術保障。
此模型開展計算的主要過程如下：
? 通過I-deas, Femap, Patran, Hypermesh 等有限元前處理軟件讀入CAD 幾何模型，然后劃分網格。注意，由于最終需要FSI 分析，因此活塞等結構零件模型和流場空間網格分開建立（也可以直接在ADINA-AUI 中建立幾何模型）。
? 由前處理軟件輸出NASTRAN 結構、流場兩個格式文件，例如*.bdf，*.nas 等。
? 啟動ADINA User Interface (AUI)，即ADINA 前后處理軟件，讀入兩個文件。
在AUI 中,定義材料（固體、流場）、約束條件等。結構零件上施加不同的活塞運動速度或者沖擊等動態條件。更加重要的是，指定一些特殊的邊界條件，例如進行耦合分析的流固耦合邊界條件，控制閥門間隙開啟－關閉的Gap 條件等。 由于進行的是瞬態動力計算，需要按照活塞周期等指定時間步。
? 啟動ADINA-FSI 進行求解。
在計算過程中，隨著結構（如活塞）的運動，流場網格經歷很大的變形和運動，這是由ADINA動網格算法完成的。流固耦合計算求解器（FSI）是ADINA 專門提供的求解器，專門求解流體和固體耦合響應現象。
展開 結構選型與結構布置對建筑抗震的影響
一、結構材料的選擇
01單從抗震角度考慮，作為一種好的結構形式，應具備下列性能：
①延性系數高；
②“強度／重力”比值大；
③勻質性好；
④正交各向同性；
⑤構件的連接具有整體性、連續性和較好的延性，并能發揮材料的全部強度。
02結構形式依其抗震性能優劣而排列的順序是：
①鋼結構；
②型鋼混凝土結構；
③混凝土-鋼混合結構；
④現澆鋼筋混凝土結構；
⑤預應力混凝土結構；
⑥裝配式鋼筋混凝土結構；
⑦配筋砌體結構；
⑧砌體結構等。
03依據對抗震結構體系的一般要求，如何提高砌體結構的抗震能力？
二、抗震結構體系的確定
《抗震規范》關于抗震結構體系，有下列各項要求：
①應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；
②宜有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力；
③應具備必要的強度，良好的變形能力和耗能能力；
④宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中；對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。
抗震設計的4個準則：
-強度準則：保證不壞（小震）
-剛度準則：保證適用性（小震）
-能量準則：減小地震作用（大震）
-延性準則：增強抗倒塌能力（大震）
三、結構布置的一般原則
01平面布置力求對稱。
展開 結構選型與結構布置對建筑抗震的影響
一、結構材料的選擇
01 單從抗震角度考慮，作為一種好的結構形式，應具備下列性能：
①延性系數高；
②“強度／重力”比值大；
③勻質性好；
④正交各向同性；
⑤構件的連接具有整體性、連續性和較好的延性，并能發揮材料的全部強度。
02 結構形式依其抗震性能優劣而排列的順序是：
①鋼結構；
②型鋼混凝土結構；
③混凝土-鋼混合結構；
④現澆鋼筋混凝土結構；
⑤預應力混凝土結構；
⑥裝配式鋼筋混凝土結構；
⑦配筋砌體結構；
⑧砌體結構等。
03 依據對抗震結構體系的一般要求，如何提高砌體結構的抗震能力？
二、抗震結構體系的確定
《抗震規范》關于抗震結構體系，有下列各項要求：
①應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；
②宜有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力；
③應具備必要的強度，良好的變形能力和耗能能力；
④宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中；對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。
抗震設計的4個準則：
強度準則：保證不壞（小震）
剛度準則：保證適用性（小震）
能量準則：減小地震作用（大震）
延性準則：增強抗倒塌能力（大震）
三、結構布置的一般原則
01 平面布置力求對稱。（質量，剛度，強度）
平面布置除了要求各向對稱外，還希望能具有較大的抗扭剛度。
注意：虛假的對稱
02 豎向布置力求均勻
結構豎向布置的關鍵在于，盡可能使其豎向剛度、強度變化均勻，避免出現薄弱層，并應盡可能降低房屋的重心。
展開 《抗震工程學》-沈聚敏
經典書籍《抗震工程學》-沈聚敏著
抗震工程學-沈聚敏.part1.rar
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抗震工程學-沈聚敏.part3.rar
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抗震工程學-沈聚敏.part5.rar
抗震工程學-沈聚敏.part6.rar
【JY】結構概念之(消能減震黏滯阻尼器)
導讀：
在我國，被動減震裝置得到廣泛應用，不僅在高層建筑、加上最近還實施頒布了工程抗震管理條例。(如
【JY】結構概念設計之（隔震概念設計）
)，使得被動
減震更加擴展到包括住宅在內的中低層建筑及大跨度建筑，其建造業績已大大超過美國
達到了世界第一
的
規模。
目前減震構件及結構類型的組合已有諸多形式，今后隨著其性能方面、經濟方面及設計創意等方面的改進，可以想象會進一步創造出更加豐富多彩的減震結構。
一、消能減震的理念
為了更有效地提高結構的抗震性能，在設計中采用“
柔性耗能”理念來減小結構振動響應
，通過調整結構的質量、剛度和阻尼特性來實現預期抗震水平。
傳統設計
以結構構件的塑性損傷為代價，秉持“硬抗”理念，采用優化關鍵構件的特征幾何尺度、放大構件材料強度等措施以提高結構的抗震承載能力。眾所周知，地震的發生和作用具有極強的隨機性和破壞性，
因此，傳統設計不僅難于保障建筑結構及生命財產安全，還可能大幅度增加建設成本。
結構消能減震又稱耗能減震，
其機理是在特定構件的界面連接處安裝耗能器，通過耗能器將地震動輸入的機械能轉化成能夠均勻耗散的熱能從而使得結構振動響應降低，或者通過新結構中的原結構和附設裝置分別作為主結構和子結構聯合承擔振動作用，從而獲得調諧，并將振動反應控制在預期值以內。
在采用消能減震方法的情況下，在較低級別地震或風振作用下結構可以獲得足夠的初始剛度而保持彈性狀態；而在較高級別地震或風振作用下，當結構的側向變形尚未開始變大時，耗能裝置就能先于結構進入非彈性狀態，從而避免結構的承重構件進入到非彈性狀態。
本期給大家主要帶來的是減震設計中的黏滯阻尼器相關的內容。
展開 案例 | 汽車結構件減震塔的鋁合金壓鑄工藝優化
因此，設計的溢流槽、排氣道適用于該減震塔零件的壓鑄工藝。
圖6. 凝固過程模擬
（a）完全凝固；（b）凸起結構上部放大圖-凸面；（c）凸起結構上部放大圖-凹面。
圖6為金屬液完全凝固后所得鑄件的形狀。可以看到，在減震塔零件中的凸起結構上部存在一較大的孔洞缺陷，觀察其局部放大圖可以發現，在該處存在兩個尺寸較大的近圓柱形凸臺，高度達到20mm。在凝固過程中，這一厚大部位凝固速度較慢，會發生補縮現象，形成孔洞。
對此，采取局部冷卻的方法加快該部位的凝固速度，以獲得致密的鑄件。在該處的模具上加入銅塊以達到快速冷卻的目的[13]，其模擬結果如圖7所示，得到內部致密無孔松的優質鑄件。最后采用該工藝實際生產出合格的鋁合金減震塔零件，成品率達到90%以上。若通過控制模具溫度等其他條件，成品率有望進一步提高。
圖7 局部冷卻后得到的優質鑄件
四、結論
1. 設計、優化選出大型、復雜汽車結構件——鋁合金減震塔的壓鑄澆注系統及溢流和排氣系統。
2. 利用數值模擬方法分析了減震塔零件的卷氣發生部位和區域，預測了壓鑄缺陷的種類及位置，以此為基礎更改了澆注系統的設計。
3. 在壁厚尺寸較大圓形結構處容易發生卷氣現象和縮孔缺陷，采用局部冷卻方法等工藝措施，消除了缺陷，獲得整體質量良好的鋁合金減震塔壓鑄件。
歡迎關注同名微信公眾號：FLOW-3D 流體仿真，了解更多詳情。
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《MATLAB語言在建筑抗震工程中的應用》
【基本信息】 ISBN：7030132831 239 尺寸：小16開 印張：15.5 字數：300000 印次：1 印刷時間：2004/05/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書主要內容包括：對MATLAB語言的數值計算、符號計算Simulink工具箱、神經網絡工具箱和模糊工具箱的介紹，以及利用這些工具箱對建筑結構抗震工程中的一些實際問題進行研究分析和編程計算。本書側重于介紹MATLAB語言在建筑結構抗震工程中的實際應用，涉及科學計算、動態仿真、圖形處理、神經網絡和模糊控制。
本書可供土木工程、力學和機械工程領域的科研人員參考，亦可作為高等院校相關專業的研究生教材。
展開 弱電工程抗震支架安裝要求，附施工案例
終將渡過成長的海
01
正文
抗震設防烈度和設計基本地震加速度值的對應關系：
抗震設防烈度
6
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8
9
設計基本地震加速度值
0.05g
0.10（0.15）g
0.20（0.30）g
0.40g
注：g 為重力加速度。
依據《建筑機電工程抗震設計規范》設計范圍為：
3.1.6 建筑機電工程設施抗震設計應以建筑結構設計為基準，對其與建筑結構的連接構件和部件應采取相應措施進行設防。
展開 機電 | 抗震支吊架：建筑機電工程新重點！
在建筑機電工程中，抗震支吊架已開始強制使用，但是很多工程朋友對此還比較陌生，因為一直以來建筑在設計中基本不考慮機電的抗震，抗震支吊架也從沒用過。但是現在情況不一樣了，建筑機電行業在抗震領域有了國家標準，其中明確規定了抗震支架的設置和設計。
下面就基于以下問題
針對抗震支吊架做一個梳理
· 設置抗震支吊架的依據是什么？
· 何為抗震支吊架？
· 抗震支吊架的常見形式有哪些？
· 哪些地方需要使用抗震支吊架？
設置抗震支吊架的依據是什么？
依據2015年住房城鄉建設部發布實施的國家標準GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規范》，其中明確規定了抗震支吊架的設計與使用。該標準自2015年8月1日起實施，也意味著自此之后的建筑機電工程必須要考慮抗震支吊架了點擊免費獲取1000G工程資料。
何為抗震支吊架？
抗震支吊架是用于支承水管、風管、橋架等機電管線設備并提供抗震支撐的支吊架產品。依據GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規范》，抗震支吊架的定義是：與建筑結構體牢固連接，以地震力為主要荷載的抗震支撐設施。由錨固體、加固吊桿、抗震連接構件及抗震斜撐組成。
抗震支吊架的常見形式有哪些？
依據GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規范》，抗震支吊架是由錨固件、加固吊桿、抗震連接構件及抗震斜撐組成。組成抗震支吊架的所有構件應采用成品構件，連接緊固件的構造應便于安裝。
側向抗震支吊架
用以抵御側向水平地震力作用。
縱向抗震支吊架
用以抵御縱向水平地震力作用。
單管（桿）抗震支吊架
是由一根承重吊架和抗震斜撐組成的抗震支吊架。
門型抗震支吊架
由兩根及以上承重吊架和橫梁、抗震斜撐組成的抗震支吊架。
展開 結構抗震概念設計的核心，你知道嗎？
建筑結構抗震設計包含了兩個設計范疇，即概念設計和參數設計。建筑結構抗震概念設計主要針對地震的不確定性和近似性，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震的工程決策；建筑結構的參數設計主要是采用二階段的抗震設計方法(地震作用計算、構件強度驗算和結構變形驗算等)實現三水準的抗震設防要求。
兩者是相輔相成的。作為一個正確的抗震設計，必須重視抗震概念設計，靈活而又合理地運用抗震設計思想，才能不致陷入盲目的計算工作。
1 場地與地基的概念設計
場地影響結構的地震反應，結構地震反應的大小決定了結構的震害。一般來說，在深厚的軟土層上，高層建筑的地震反應較為強烈；在淺薄的硬土層上，則自振周期較短的結構的地震反應較為強烈。因此，在設計軟土地基上的房屋時，要注意柔性結構的反應；反之，在設計硬土地基上的房屋時，要注意剛性結構的反應。
在地基和基礎設計中，要注意：同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上以及采用不同類型的基礎，地基有軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時，宜加強基礎的整體性和剛性
2 結構布置的概念設計
地震后的震害調查和理論分析證明，結構體型簡單，剛度中心和質量中心一致，沿平面、豎向的質量分布及剛度分布均勻的建筑物，有更好的抗震能力，震害小。
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