刘轩

【摘  要】基于目前规范对短肢剪力墙的建筑高度、短肢墙比例有比较严格的限值，极大的限制了短肢剪力墙结构在地震区的应用范围。针对罕遇地震下某短肢剪力墙结构的竖向构件出现中度及严重损伤的现象，通过布置黏滞阻尼器，对短肢剪力墙结构进行弹性时程分析。对比非减震和减震结构的地震响应，多遇地震作用下，减震结构的基底剪力和层间位移有较大幅度的降低

【关键词】短肢剪力墙;黏滞阻尼器;地震;动力响应

一、引言

短肢剪力墙结构相比于剪力墙结构，结构布置灵活，墙体刚度大小和刚度中心位置可以依据实际使用情况来灵活调整，因此成为当前小高层住宅中较受欢迎的建筑结构形式[1-3]。但短肢剪力墙结构受力较复杂，抗震性能弱于剪力墙结构，且《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）认为短肢剪力墙结构抗震性能较差，限制了其在地震区的应用范围。

二、工程概况

本工程为住宅楼建筑，结构形式为短肢剪力墙结构，其中短肢形式为L型和一字型。抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，场地类别为III类，场地特征周期0.45s，主体结构为地上15层，每层高3.9m，结构平面图如图1所示。在大震作用下该短肢剪力墙结构的剪力墙、连梁出现中度及严重损坏，不利于所要求的“大震不倒”的抗震性能目标。

三、地震波的选取

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）[7]对结构抗震计算要求，采用时程分析法进行计算时，不宜少于三条地震波，本工程选用五条天然地震波和两条人工合成地震波。七条地震波经傅里叶变换后的地震波反应谱曲线与规范反应谱曲线如图2所示，可见两者是较为接近的，满足地震波反应谱曲线在对应周期点上与规范反应谱曲线平均相差不大于20%的要求。

四、结构减震设计方案

根据本工程实际特点，本文采用布置黏滞阻尼器为消能减震方案，共44套阻尼器（X向24套，Y向20套），分别布置在1到8层梁柱中，X、Y方向均采用单节点单阻尼器，且黏滞阻尼器采用墙体支撑安装方式，具体安装位置见图3。黏滞阻尼器的设计参数见表3。

五、弹性时程分析

使用ETBAS有限元分析软件对结构进行弹性动力时程分析，研究多遇地震下消能减震构件对结构层间位移、基底剪力的影响。

多遇地震作用下，非减震结构和减震结构基底剪力时程对比（以RH4045地震波為例）与层间位移角倒数对比（七条地震波均值）如图4和图5。短肢剪力墙结构中布置黏滞阻尼器后X向基底剪力由10333kN降至6409kN、Y向基底剪力由8714kN降至5755kN;同时X向层间位移角倒数最小值由1355增大至2995、Y向层间位移角倒数最小值由1030增大至2356。由此可见，在多遇地震作用下，短肢剪力墙结构增设黏滞阻尼器后大大降低了结构的动力响应。

六、结论

通过在短肢剪力墙结构中设置黏滞阻尼器，对减震结构和非减震结构进行弹性和弹塑性时程分析，得到以下结论：在多遇地震作用下，黏滞阻尼器对降低短肢剪力墙结构的基底剪力和层间位移有很好的效果，并且能为结构附加一定的阻尼比，大大提高了短肢剪力墙结构在多遇地震下的抗震性能。

参考文献：

[1]张锡治，王金成.隔震在短肢剪力墙高层住宅中的应用研究[J].建筑结构，2014，44（22）：12-16.

[2]徐莹.短肢剪力墙结构地震损伤评估的研究[D].南京林业大学，2016.

[3]王宁.高层建筑短肢剪力墙结构弹塑性模型及地震反应分析[D].西安建筑科技大学，2004.

（作者单位：广州大学）