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(nèi)部鋼板、外部鋼板及位于內(nèi)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(jié)構(gòu)層間的相對運(yùn)動(dòng),使內(nèi)外鋼板之間產(chǎn)生速度梯度引起黏滯材料剪切滯回耗能,進(jìn)而降低結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。
圖1.黏滯阻尼墻構(gòu)造
黏滯阻尼墻是一個(gè)平面單元,在軟件中可采用簡化的桿單元來模擬,同時(shí)考慮阻尼墻本身和連接部位對連接梁段的剛度貢獻(xiàn)。對于連接梁段,一般認(rèn)為其平面內(nèi)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(jù)黏滯阻尼墻的實(shí)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(cè)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(gòu)件對連接梁段的剛度貢獻(xiàn),上、下剛性桿模擬阻尼器的內(nèi)、外鋼板,用黏滯阻尼器模擬阻尼墻內(nèi)、外鋼板錯(cuò)動(dòng)時(shí)的阻尼特性。線性屬性下的有效剛度設(shè)置應(yīng)符合實(shí)際黏滯阻尼墻產(chǎn)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(gè)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(shù)工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 北京:中國工業(yè)出版社,2017.