問題描述:
如何在SAP2000/ETABS中模擬黏滯阻尼墻?
解答:
黏滯阻尼墻主要由內部鋼板、外部鋼板及位于內外鋼板之間的黏滯液體組成,如圖1所示。黏滯阻尼墻利用結構層間的相對運動,使內外鋼板之間產生速度梯度引起黏滯材料剪切滯回耗能,進而降低結構的動力響應。
圖1.黏滯阻尼墻構造
黏滯阻尼墻是一個平面單元,在軟件中可采用簡化的桿單元來模擬,同時考慮阻尼墻本身和連接部位對連接梁段的剛度貢獻。對于連接梁段,一般認為其平面內剛度無窮大。SAP2000/ETABS中沒有專門用于模擬黏滯阻尼墻的單元,根據黏滯阻尼墻的實際受力情況,可采用“剛臂+剛性桿+黏滯阻尼器”等效模擬,如圖2右側所示。剛臂模擬與阻尼器連接的梁端,考慮阻尼墻本身的剛度及安裝構件對連接梁段的剛度貢獻,上、下剛性桿模擬阻尼器的內、外鋼板,用黏滯阻尼器模擬阻尼墻內、外鋼板錯動時的阻尼特性。線性屬性下的有效剛度設置應符合實際黏滯阻尼墻產品的彈性剛度值。
圖2
連接梁段的框架單元賦予較大彈性模量(如相鄰普通梁段的材料彈模放大1000倍)的材料模擬剛臂。剛性桿可以使用Linear單元,并勾選固定6個自由度分量來模擬,如下圖所示。
圖3.剛性桿
參考:丁潔民,吳宏磊.粘滯阻尼技術工程設計與應用[M]. 北京:中國工業(yè)出版社,2017.