减隔震设计：连接单元考虑剪切位置造成弯矩突变现象

549次阅读

没有评论

下图描述的是一建筑顶层金属剪切阻尼器与楼层梁相交节点出现左右两侧梁弯矩突变现象。

计算简图

Y向地震单工况梁面内弯矩图

初看定义阻尼器连接属性的斜杆弯矩为0，该节点出现了明显的“力矩不平衡”现象。这其实并不是软件力学计算有误，是因为软件默认考虑了连接单元的剪切位置，默认剪切变形发生的位置在连接单元的中点，前处理中“连接单元考虑剪切位置”选项默认勾选。

软件内部按下图力学模型来处理，在连接单元的中点位置有两个断开的节点分别与两个端点用刚性杆相连，在水平力作用下，两个断开节点之间发生剪切位移进而产生剪力，通过与端点相连的刚性杆来模拟其附加弯矩作用。CAD软件素材教程下载www.9npx.com四五设计网www.45te.com设计学徒自学网www.sx1c.com

连接单元考虑剪切位置力学模型

连接单元Y向地震剪力

根据Y向地震连接单元的剪力，可以很容易计算出其对楼层梁产生的

附加弯矩=连接单元剪力*连接单元长度/2=240.3*3300/2=396.5KN*m与弯矩突变值199.1+197.2=396.3KN*m基本一致，完全满足力的平衡条件。

当不勾选连接单元考虑剪切位置选项时，剪切发生在连接单元的两个端点之间，由于力臂为0，连接单元端点的剪力无法产生附加弯矩，导致梁的弯矩不会产生突变，和正常的Y向地震弯矩分布一致。

不勾选连接单元考虑剪切位置的Y向地震弯矩图

然而对于实际情况，剪切型阻尼器与上下横梁或连接墙一般是刚接，随着阻尼器高度的增加，产生的附加弯矩也是增加的，当阻尼器高度不可忽略时（如下图的粘滞阻尼墙VFW），应考虑其附加弯矩对子结构的不利影响。由于剪切型阻尼器合力作用点的位置一般近似位于阻尼器的高度方向的中点，YJK默认考虑连接单元中心作为剪切位置的模型能较真实地反映实际剪切型阻尼器对结构的附加弯矩作用。

连接单元附加弯矩不可忽略的粘滞阻尼墙（VFW）

正文完

发表至：减隔震技术

2023-01-03