青海升降減震器的受力分析

青海升降減震器的受力分析

在實(shí)際操作中，解決減震器工程問(wèn)題時(shí)，相信很多結(jié)構(gòu)工程師會(huì)遇到跟大白一樣的疑問(wèn)：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(duì)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(zhǎng)度和開(kāi)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(lái)看，加強(qiáng)任意一片減震器似乎都能提高整體剛度。不過(guò)，大白在布置結(jié)構(gòu)方案時(shí)，總會(huì)問(wèn)自己這個(gè)問(wèn)題：墻體材料的利用效率如何?是否發(fā)揮了最大剛度?運(yùn)用簡(jiǎn)單的算例就可以答疑解惑：假設(shè)一個(gè)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(duì)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(qiáng)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(qiáng)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(lái)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。