文摘

本研究的主要目的是开发混合阻尼器通过结合摩擦阻尼器(FD)和x形金属阻尼器(XMD)来提高建筑物的性能在不同地震波峰值地面加速度(PGA)。四次和twelve-storey-reinforced混凝土建筑物改造与混合阻尼器,和地震脆弱,非线性动态,和生命周期成本分析这两种结构上执行评估混合阻尼器的性能,并与相同的FD和XMD屈服载荷。根据非线性动态分析结果,当一个四层结构安装XMD, FD,和混合阻尼器,扣除比例的平均最大interstorey飘是63,67和74年,分别。当twelve-storey XMD安装结构,FD,和混合阻尼器,的比例扣除的平均最大interstorey漂是59岁,64年和71年,分别。所以混合阻尼器的性能优于XMD和FD在减少interstorey漂移的结构。结果还表明,混合阻尼器提高了能量耗散能力相比XMD和FD地震低和高PGA值。根据脆弱性分析结果,混合阻尼器的性能优于XMD和FD在减少的概率达到崩溃的状态。生命周期成本分析结果表明,结构与混合阻尼器获得最短的维修时间和维修成本最低。

1。介绍

许多研究人员正在研究抗震系统减少地震波造成的损失。抗震系统分为被动能量耗散系统,主动能量耗散系统,基础隔震。被动能量耗散系统或阻尼器是众所周知的活跃的能量耗散系统相比,由于其低成本和基础隔离。摩擦阻尼器,和金属阻尼器被广泛使用。金属阻尼器被用于第一次建筑由斯金纳et al。1]消散地震能量。所有的金属阻尼器,x形金属阻尼器是流行和广泛使用,因为它很容易制造。为了提高该设备的机械特性,许多研究人员致力于这种阻尼器2- - - - - -5]。介绍了摩擦阻尼器通过烟幕和沼泽6),俗称笼罩摩擦阻尼器。后来,Anagnostides et al。7)开发了旋转和线性摩擦阻尼器的滞回线广泛而稳定。为了进一步提高该设备,许多研究人员致力于这种阻尼器8- - - - - -11]。但是这些阻尼器执行性能只有在受到地震激励的单一来源,这是高或低PGA。提高能量耗散能力和提高建筑在地震作用下的性能高和低PGA,许多研究者致力于使用两个不同的设备来代替一个阻尼器。Marko et al。12]在衣冠楚楚的粘弹性阻尼器和摩擦。提高建筑抗震性能的多级振动下,易卜拉欣et al。13)开发了一种混合动力装置结合的金属产生装置和粘弹性阻尼器。粘弹性阻尼器输入地震能量消散在低水平的振动。金属的装置和粘弹性阻尼器一起工作和消散地震能量在高水平的振动。Karavasilis et al。14)开发了一种混合设备通过一个以自我为中心的设备,friction-based能量耗散特性和粘弹性阻尼器提高钢框架下的性能着重多层次的地震地面运动。李等人。15)提出了一个壁式阻尼系统,这是一个组合的非均匀钢带阻尼器和滑移摩擦阻尼用于加强时刻抵制框架结构地震地面下着重多层次激励。从上述研究中,可以发现混合比个人阻尼器阻尼器显示伟大的表现。

本研究的重点是发展混合动力阻尼器通过结合FD和XMD提高建筑物的抗震性能受到地震地面运动时不同的PGA值。地震地面运动的FD消散的能量较低的职业价值观。FD和XMD一起工作和消散的能量高的地震地面运动PGA值。估计的性能混合阻尼器,四层和twelve-storey-reinforced混凝土建筑物改造与混合阻尼器,并对两种结构的非线性动态分析被执行死刑同时使用八个地震地面荷载和混合阻尼性能与FD的XMD屈服载荷相同。随着非线性动态分析,地震脆弱性分析和生命周期成本分析也执行结构无阻尼器和FD, XMD,混合阻尼器。

2。混合阻尼器

FD和XMD彼此平行连接在一个混合阻尼器,如图1(一)。

x形产生板平行放置,和这些板块顶部和底部附有顶板和底板,分别;这叫做XMD完成设置。两边的两个外板定位这些x形的盘子。在外部板和顶板之间,摩擦垫摩擦系数等于0.5的位置。三个螺栓用于修复外板,这些螺栓穿过一个洞在顶板,螺栓和顶板不会相互接触,底部外板和底板连接牢固。课间休息是让两岸的顶板和外板的内垫定位停止径向伸长,横向运动垫,因为螺栓夹紧力造成的。摩擦垫是由刹车片材料,在许多的循环加载显示一致的行为。矩形板定位之间的外板和螺栓夹紧力均匀分配。这个完整的设置位置在雪佛龙支撑,顶部的混合阻尼器连接梁如图1 (b)。混合阻尼器的顶端,即。,the top plate (since the height of the XMD is more than the height of exterior plates) is attached to overlying beam and bottom of the hybrid damper is attached to the chevron bracing, X-plates start to dissipate the input energy due to interstorey drift, and exterior plates remain elastic because their top is not attached to the overlying beam. Due to the movement between the top plate and exterior plates, friction is produced since exterior plates are fixed only to the bottom plate. Basic concept of the hybrid damper is that the friction damper dissipates energy for earthquake ground motions with low PGA values. The FD and the XMD work together and dissipate energy for earthquake ground motions with high PGA values.

3所示。四层和Twelve-Storey结构的地震反应混合阻尼器

3.1。四个和Twelve-Storey结构的描述

计算混合阻尼性能,四层和twelve-storey现有钢筋混凝土住宅被认为是。然后混合阻尼器安装在本研究开发的建筑,和混合阻尼性能的建筑与建筑的抗震性能与FD的XMD屈服载荷相同。这两个建筑是位于印度zone-V (MCE的0.36 g PGA)。这些建筑设计没有考虑地震载荷。这些建筑都是对称的,有3 5米长度的海湾X和Y方向,如图2。

建筑物的层高为3.5米。在一座四层的建筑,所有光束尺寸210毫米×420毫米和列的尺寸350毫米×350毫米被twelve-storey结构简单和类似的所有梁的尺寸300毫米×500毫米和列的尺寸550毫米×550毫米为简单起见。壁厚和楼板厚度的建筑是150毫米。的结构、等级的混凝土抗压强度是M25公路的特点是25 MPa,泊松比为0.2,杨氏模量是25000 MPa,单位重量是25 kN / m³。纵向和约束强化、铁415和铁250等级的钢板,分别。根据是(16),恒载是1 kN / m²在所有层的结构和在阳台作为3 kN / m²。活载是3 kN / m²在所有层的结构和阶地作为1.5 kN / m²。的建筑主要是设计使用荷载组合的1.5倍恒载+活载的1.5倍。

3.2。建模的非线性分析

根据土木/ SEI (17),考虑了部分,柱的抗剪和抗弯刚度降低和 ,分别;同样,剪切和梁的抗弯刚度降低和 ,分别在哪里是网络的横截面积混凝土的弹性模量,是总截面的惯性矩。为了模型结构的非弹性行为,M3的塑料铰链类型是分配在梁的两端和P-M2-M3类型的塑料铰链分配结束列按照指南中给出土木/ SEI [17]。模型混合阻尼器(18)(2009年)、塑料(温)使用link元素。塑料(温)link元素用于模型滞回阻尼器如XMD [19)和FD (20.成功)。金和胫骨21)开发了一种slit-friction混合阻尼和阻尼器进行了实验分析。所以slit-friction混合阻尼建模(18)(2009)通过使用塑料(温)link元素和实验分析的结果相比,金和胫骨21)验证的多相或磁滞行为混合阻尼器,由塑料(温)建模link元素,如图3。根据NourEldin et al。22]的狭缝挡板slit-friction混合阻尼可以建模通过使用塑料(温)链接元素。

它可以看到从图3这个力位移曲线的SAP 2000模型按照力位移曲线的实验结果slit-friction混合阻尼器(21]。所以从这个有人指出塑料(温)可以使用link元素模型混合阻尼器在SAP 2000。阻尼器的安装在四和twelve-storey结构如图4。

如图4阻尼器的顶部连接,梁和阻尼器的底部支撑。四层结构,使用和ISA 150×150×10撑twelve-storey结构ISA 200×200×15撑过去。

3.3。评估所需的阻尼

图5显示了interstorey漂移unretrofitted四——和twelve-storey结构当受到设计地震载荷(即。根据(MCE)½倍23]。

但从图5,很明显,最大interstorey漂移四和twelve-storey建筑已超过容许层漂移,0.4%按照给出的指导方针是(23]。

为了改造四和twelve-storey结构,第一个目标位移(根据土木/ SEI (17]这只不过是屋顶设计地震作用下结构的位移载荷)的结构必须估计,然后满足目标所需的阻尼比计算位移的帮助下能力谱方法。

按照指南中给出土木/ SEI [17),目标位移可以通过使用评估 在哪里是修改因素与光谱位移等效单自由度系统的顶层位移的多自由度系统,这是四个考核为1.35和1.5,twelve-storey结构,分别;修改相关因素预计最大非弹性位移为线性弹性响应位移计算,评估为0.92和1 4 -和twelve-storey结构,分别;是修改因素代表环刚度退化的影响,强度恶化,和捏最大位移响应滞后的形状,这是评为0.97和1 4 -和twelve-storey结构,分别;加速度反应谱,四个考核为0.5和0.21,twelve-storey结构,分别;是建筑的有效基本周期,这是四层0.542秒和1.237秒twelve-storey结构;和重力加速度。替换所有的值,即 ,和在(1),四次和twelve-storey结构的目标位移计算44毫米和119.6毫米,分别。所以的最大四个interstorey漂移和twelve-storey结构对应于这一目标位移是0.314%和0.28%,分别。

一旦评估目标位移,然后满足这些目标所需的阻尼比计算位移与能力谱法的帮助下,在ATC(提供24]。根据能力谱法,非线性静态推覆分析必须执行的结构获得的能力曲线,这些曲线转换为曲线位移或加速度反应谱曲线。之后,需求曲线对应的½多国评价构造,而这些曲线转换为曲线位移或加速度反应谱曲线,如图6。,

数据6(一)和6 (b)显示了曲线4 twelve-storey结构,分别。所需的阻尼比( )可以实现从需求曲线的交点,容量曲线,光谱位移等效目标位移。因此,从数据6(一)和6 (b),它可以观察到,四和twelve-storey结构所需的阻尼比为10%和29%,分别。

一旦获得所需的阻尼比,然后根据给出的指导方针在土木/ SEI [17),被消耗的能源量的混合阻尼器的帮助下可以评估以下方程: 在哪里是一个建筑的固有阻尼作为5%,是能量耗散的总和的混合阻尼器吗地板上,结构的势能,设计地震荷载在吗层对应½多国评价,是层的位移。

后发现的和能量耗散的混合阻尼,混合阻尼器设计如下。

据夏和汉森(3XMD],能量耗散的评估的帮助下

根据Constantinou et al。25FD),能量耗散的评估的帮助下

在混合阻尼XMD和FD平行,能量耗散量混合阻尼评估的帮助下 在哪里XMD的屈服载荷,XMD的屈服位移,µXMD的延性比,FD的屈服载荷,FD的最大位移。XMD的延性比和屈服位移的结构作为4.8和2.2毫米,分别为(3]。根据幕和幕(26),收益率武力或滑动荷载之间的FD通常假定在风切变力的130%和75%的成员产生剪切力。在此基础上,对四次和twelve-storey结构、收益率的FD估计40.4 kN, 123.7 kN,分别。作为四个最大interstorey漂移和twelve-storey结构是0.314%和0.28%,最大位移FD的四次和twelve-storey结构10.99毫米和9.8毫米,分别。

用计算 ,µ, ,和值的四层结构和能量耗散的混合阻尼的一座四层楼房,估计的使用(2)和(3)。使用(6),一座四层的建筑被估计为62.2 kN。自从XMD和FD平行连接到对方,收益率的混合阻尼器被估计为102.6 kN (62.2 kN + 40.4 kN)。当混合阻尼器的力超过40.4 kN,只有FD消散地震能量,当力超过102.6 kN,混合的屈服载荷阻尼器,FD, XMD作品一起消散地震能量。

一个类似的过程是用来计算的屈服载荷XMD和混合阻尼器twelve-storey建筑。XMD的屈服载荷估计为189.5 kN的屈服载荷混合阻尼器被估计为313.2 kN (189.5 kN + 123.7 kN) twelve-storey结构。XMD和FD同样屈服强度的混合阻尼器被用于比较的分析。自然的四次和twelve-storey结构无阻尼器0.542秒和1.237秒,分别。四层结构的自然周期与XMD, FD,混合阻尼器一样,0.404秒。的自然周期与XMD twelve-storey结构,FD,混合阻尼器一样,0.922秒。

为了估计混合阻尼器的性能,所有三个阻尼器,即。,the FD, XMD, and hybrid dampers, were installed in both four- and twelve-storey structures and then the nonlinear dynamic analysis was executed on both the structures to compare seismic performance of the structure without dampers and structures with the FD, XMD, and hybrid dampers by using [18)(2009年)的软件。八个不同的地震有不同的职业选择,这些地震的平均PGA 0.18 g对应于最大的一半被认为是地震。这些地震是由同行NGA数据库(27),和WAVEGEN软件由穆克吉和古普塔(28)是用于规模和匹配这些目标光谱(即八个地震。,MCE)的一半。地震地面运动记录用于非线性分析如表所示1。

们和按比例缩小的地面运动加速度图用于非线性分析连同他们的平均谱和目标谱图所示7。

4所示。非线性动态分析的结果

如前所述,非线性时程分析在结构没有和被处决的三个不同的阻尼器在八个地震,结果如下。

4.1。Interstorey漂移

最大interstorey虽无阻尼器的四层结构的每一层下八个地震地面运动和平均这八interstorey如图8(一个)。从图8(一个),它可以观察到最大interstorey漂移超过容许层漂移0.4%(是)23]。但是当一个四层结构加装阻尼器,最大interstorey飘最小化,在0.314%的目标漂移,如图8 (b)。图8 (b)只显示结构的平均最大interstorey飘,没有三个阻尼器。

在改造之前,最大的平均值interstorey漂移八下四层结构的地震地面运动是0.483%(图8(一个)),它可以观察到在第二个层。但当四层建筑安装与FD, XMD,和混合阻尼器,interstorey最大偏差的平均值是0.159%,0.176%和0.124%(图8 (b)),这意味着减少67%,63%,和74%,分别。最大interstorey飘twelve-storey建筑没有阻尼器在每一层八地震地面运动和他们的平均图所示9(一个)。

类似于四层建筑,安装阻尼器后,最大interstorey飘twelve-storey建筑的最小化,并在目标漂移0.28%(图9 (b))。改造前,平均的最大interstorey飘twelve-storey八下结构地震地面运动是0.651%(图9(一个)),它可以观察到第三层。但当twelve-storey建筑安装与FD, XMD,和混合阻尼器,interstorey最大偏差的平均值是0.236%,0.264%和0.19%(图9 (b)),这意味着减少64%,59%,和71%,分别。从这可以注意到混合阻尼表现优于FD和最小化XMD interstorey漂移。

4.2。能量耗散

图10显示了四层结构无阻尼器的能量耗散和混合阻尼时受到地震8。由于混合阻尼器的实现结构,将有一个地震能量的变化进入结构相比,结构无阻尼器。当四层结构无阻尼器受到地震8,输入能量进入系统的总金额是1204.14 kN-m,当四层结构与混合阻尼器受到地震8日进入系统输入能量的总量为674.19 kN-m。为了展示这两个结构之间的比较,这些值转换为百分比和图所示10。

四层结构的改造之前,79.8%的地震输入能量是由梁、柱和20.2%的耗散地震输入能量是通过弹性振动能量和固有粘性阻尼下地震8,如图10 ()。但四层建筑安装混合阻尼器后,地震能量消散的梁、柱从79.8%减少到10.12%,可以看到在图10 (b),它可以注意到输入的地震能量混合阻尼器(即74.8%。,84.9% - -10.12%)。XMD FD消散的能量的百分比,和混合阻尼器的结构下八个地震地面运动如图11。

它可以注意到从图11混合阻尼器是驱散更大量的地震能量相比FD和XMD在所有八个地震地面运动四和twelve-storey结构。从图(11日),它可以观察到四层结构在地震下的PGA等于0.07克(即。,earthquake 1), the amount of seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 22%, 15%, and 40%, respectively, and under earthquake with PGA equal to 0.4 g (i.e., earthquake 8), the amount of seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 46%, 43%, and 75%, respectively. Similarly, from Figure11 (b),它可以观察到,twelve-storey结构在地震下的PGA等于0.07克(即。,earthquake 1), the amount of seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid damperss is 19%, 15%, and 37%, respectively, and under earthquake with PGA equal to 0.4 g (i.e., earthquake 8), the amount of seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 45%, 43%, and 72%, respectively. From this, it can be noticed that the hybrid damper dissipated more amount of seismic energy than the FD and the XMD under earthquakes with both low and high PGA values.

5。地震脆弱性分析

为了估计的概率结构达到完整的损伤状态,即。崩溃,地震脆弱性分析。脆弱性曲线可以通过使用以下eqaution估计(29日]:

为了实现模型结构的地震脆弱,增量执行动态分析(IDA)。在这项研究中,艾达是使用21执行对地震,由同行提供NGA数据库(2006)。IDA曲线的一座四层楼房没有和阻尼器如图12。

从图12(一个)崩溃,它可以注意到,50%概率谱加速度(红线)所示结构无阻尼器1.9克。FD是安装到结构时,这种水平已经从1.9克增加到4.9 g,如图所示12 (b)同样当XMD和混合阻尼器安装结构,50%崩溃概率谱加速度增加从1.9克到4.7克和1.9克到6.1 g,分别从图12 c和可以观察到的12 (d)。从这个,很明显,混合阻尼性能比FD和XMD要好。twelve-storey建筑的IDA曲线和阻尼器如图13。

类似于四层结构,混合阻尼性能比FD和XMD甚至在twelve-storey结构。也可以观察到50%的破产概率谱加速度4 -和twelve-storey建筑为1.9 g和0.7 g,分别(如图(13日))。高大的结构,随着层数的增加,pδ效应也会增加,导致结构崩溃在低水平加速度谱相比,简单的结构。脆弱性曲线的建筑没有和阻尼器四个和twelve-storey结构如图14。

从图(14日),可以发现在任何时候的谱加速度说2 g,崩溃的概率的建筑没有阻尼,FD, XMD, 0.5(即混合阻尼器。50%),0.03(即。3%),0.04(即。,4%), and 0.01 (i.e., 1%), respectively. From this, it can be observed that the probability of reaching the complete damage states, i.e., collapse, can be reduced by the installation of dampers. Structure with the hybrid damper has attained lowest probability of collapse when compared with structure with the FD and the XMD. Similar trend can be seen in the twelve-storey structure, which is shown in Figure14 (b)。从这个脆弱性分析,它可以观察到杂交阻尼器显示相比性能优越FD和XMD最小化的概率达到完整的损伤状态,即。,崩溃。

6。生命周期成本估算的四次和Twelve-Storey结构

建筑的生命周期成本估计,联邦应急管理局(30.)方法。这种方法计算结构性能方面的维修时间和维修成本。计算机软件称为性能评估计算工具(协议)中使用这种方法计算结构性能方面的维修时间和维修成本。在这种方法中,首先,结构性能模型进行组装和不同地震强度必须被定义。然后根据结构的响应这些不同地震强度和使用崩溃的脆弱性曲线,损坏的概率结构不同的地震烈度估计。

在这种方法中,维修成本和维修时间由损伤状态的结构。在这个研究中,损害的混合阻尼器分为3个州,即。,damage state 1 (DS-1), damage state 2 (DS-2), and damage state 3 (DS-3), and similarly damage of the XMD and the FD is divided into 2 states, i.e., DS-1 and DS-2. For the hybrid damper, the repair cost and repair time for DS-1 are determined as the cost and time required for the replacement of friction pads, respectively. Repair cost and repair time for DS-2 are determined as the cost and time required for replacement of the hybrid damper excluding the chevron bracings. The repair cost and repair time for DS-3 are determined as the cost and time required for complete replacement of the hybrid damper including chevron bracings and anchor bolts required to fix the hybrid damper to structural members. For the XMD and the FD, the repair cost and repair time for DS-1 are determined as the unit cost and time required for placement of the XMD and the FD, respectively. For the XMD and the FD, the repair cost and repair time for DS-2 are determined as the cost and time required for complete replacement of the XMD and the FD including chevron bracings and anchor bolts required to fix the XMD and the FD to structural members, respectively. Tables2和3显示不同损伤状态的维修成本和维修时间为不同的阻尼器四个和twelve-storey结构,分别。

蒙特卡罗模拟是用于联邦应急管理局(30.)方法来预测结构的抗震性能。在这项研究中,使用的最小数量的实现是基于联邦应急管理局提供的建议(50030.]。三种不同地震强度有每年超过数的概率为20%,10%,2%,50年来一直用于比较的生命周期成本和维修时间与FD结构无阻尼器结构,XMD,混合阻尼器。基于国际建筑市场调查31日),总建筑成本或总重置成本的四个和twelve-storey结构计算和显示在表中4和5,分别。

国际建筑市场调查(2019)说,印度每平方米的住宅建筑成本是394美元,和汇率1美元= 72印度卢比、四和twelve-storey结构的总重置成本计算。从表2,XMD FD的成本和混合阻尼器包括雪佛龙撑四层结构是36000印度卢比,43200印度卢比、和54000印度卢比,分别从表3XMD, FD的成本和混合阻尼器包括雪佛龙撑twelve-storey结构是1,08000印度卢比,1,29600印度卢比,1,分别为62000印度卢比。基于这些数据,因为四个阻尼器是用于每层楼,总与FD的重置成本结构,与XMD和杂交阻尼结构计算和显示在表中4和5,分别。

所需的时间建设的四个和twelve-storey结构被认为是100天,300天,分别和四个建设所需的时间和twelve-storey结构加装阻尼器被认为是120天,350天,分别。全损阈值保持为1。因为结构住宅建筑,在协议人口模型类型被认为是“多单元住宅”。非线性时程分析是由使用10地震地面运动结构没有和阻尼器。这些地震扩展设计光谱三种不同的地震烈度,年超过数的概率为20%,10%,2%,50年。最大interstorey漂移率等分析结果,给出在每个层加速度作为输入协议软件。然后,协议软件使用最大interstorey漂移率和结构修复脆弱决定损伤状态。如果建筑物的损伤状态是不可挽回的,结构的维修成本和维修时间视为重置成本和更换时间,分别。累积分布的四层结构的维修成本和维修时间和三种不同强度地震下阻尼器使用协议计算数据所示15和16,分别。

图15之间绘制nonexceedance和维修成本的概率与阻尼器的结构没有和三个强度的地震。从图15nonexceedance的概率,它可以观察到,对于一个给定的维修成本结构无阻尼较小(也就是实力。,probability of exceedance is larger) than the building with the XMD, FD, and hybrid dampers under all the three intensity earthquakes. From Figure(15日)即。,for intensity 1 earthquakes, at any given repair cost say 25,00,000 INR, the probability of nonexceedance of the building without damper and with the FD, XMD, and hybrid dampers is 0.55, 0.86, 0.79, and 1, respectively, and similar pattern could be noticed for intensity 2 and 3 earthquakes. From Figure15,也可以观察到,随着强度的增加,破坏建筑物没有阻尼增加,因此nonexceedance的概率减少。它也可以观察到,随着强度的增加,差异的概率nonexceedance结构没有和阻尼器也会增加。可以观察到类似的趋势图16,它显示了四层结构的修复时间的累积分布没有和三个强度地震下阻尼器。

表6显示的意思是四层结构的修复成本没有和阻尼器三种强度地震下从图中获得15。

从表6,很明显,结构无阻尼下的平均维修费用强度1地震是22,78296印度卢比,这只不过是重置成本总额的8.9%(这也是在桌子上6)。FD, XMD和混合阻尼器安装在结构、平均修复成本/更换总成本从8.9%减少到3.7%,4.7%,和1.8%,分别。尽管混合阻尼器的单位成本大于FD和XMD,意味着修复的成本结构与混合阻尼低于结构与XMD FD和结构。同样的,2和3的地震强度下,意思是建筑的修缮费用混合阻尼低于XMD结构与FD和结构。

四层结构的平均修复时间没有与阻尼器和三个强度地震下,从图16,如表所示7。

从表7,它可以观察到,地震强度1,无阻尼结构的平均修复时间是23天,除了更换时间总量的23%。当FD, XMD和混合阻尼器安装在结构、平均修复时间/总更换时间从23%减少到12.5%,13.3%,和10.8%,分别。尽管混合阻尼器的安装时间高于FD XMD,平均修复时间的结构与混合阻尼低于结构与XMD FD和结构。同样在2和3的地震强度下,平均修复时间的结构与混合阻尼低于结构与XMD FD和结构。

维修成本和维修时间的累积分布twelve-storey结构无阻尼和FD, XMD,混合阻尼器在三种不同强度地震计算协议数据所示17和18,分别。

类似于四层结构的概率nonexceedance twelve-storey大楼的无阻尼器(即小。,probability of exceedance is larger) than the structure with XMD, FD, and hybrid dampers under all the three intensity earthquakes. Same as the four-storey structure, this pattern can be observed in both the cumulative distribution of repair cost and repair time. Mean repair cost and mean repair time of the twelve-storey structure without and with dampers under three intensities are shown in Tables8和9,分别。

类似于四层结构,尽管混合阻尼器的单位成本大于FD和XMD,意味着修复的成本结构与混合阻尼低于结构与FD和结构XMD在所有三个强度的地震。尽管混合阻尼器的安装时间高于FD XMD,平均修复时间的结构与混合阻尼低于结构与FD和结构XMD在所有三个强度的地震。所以从生命周期成本分析的结构,它可以表示,混合阻尼表现优于FD的XMD屈服强度相同。

7所示。结论

从这项研究中,是得出以下结论:进行非线性时程分析时,最大interstorey漂移及其平均四和twelve-storey八下结构地震地面运动已经超过了容许层漂移安装阻尼器之前,但在改造与阻尼器结构,最大的平均值interstorey飘的结构被最小化,在目标漂移。当四层结构安装FD, XMD,和混合阻尼器,减少的百分比的平均最大interstorey飘是67,63年和74年,分别时同样twelve-storey结构安装FD, XMD,和混合阻尼器,减少的百分比的平均最大interstorey飘是64,59岁,到71年,分别。所以,它可以注意到混合阻尼比FD和XMD最小化interstorey漂移。四层结构在地震下的PGA等于0.07克(即。,earthquake 1), seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 22%, 15%, and 40%, respectively, and under earthquake with PGA equal to 0.4 g (i.e., earthquake 8), seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 46%, 43%, and 75%, respectively. Similarly, for a twelve-storey structure under earthquake with PGA equal to 0.07 g, seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 19%, 15%, and 37%, respectively, and under earthquake with PGA equal to 0.4 g, seismic energy dissipated by the FD, XMD, and hybrid dampers is 45%, 43%, and 72%, respectively. From this, it can be noticed that the hybrid damper dissipated more amount of seismic energy than the FD and the XMD under earthquake excitations with both low and high PGA values.从脆弱性分析,可以观察到的概率达到完整的损伤状态,即。崩溃,可以减少阻尼器的安装。混合动力减振器的结构都达到最低崩溃概率相比与FD和XMD结构。从脆弱性分析,可以发现混合阻尼比FD和XMD最小化的概率达到完整的损伤状态,即。,崩溃。尽管混合阻尼器的单位成本高于FD XMD,意味着修复的成本结构与混合阻尼低于结构与FD和XMD在所有三个强度的地震。同样,尽管混合阻尼器的安装时间高于FD XMD,结构的平均修复时间与混合阻尼低于结构与FD和XMD在所有三个强度的地震。所以从生命周期成本分析的结构,它可以表示,混合阻尼表现优于FD的XMD屈服强度相同。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。进一步的数据或信息可以从相应的作者。

信息披露

本研究进行的一部分Kombolcha理工学院的就业,罗大学Kombolcha,阿姆哈拉,埃塞俄比亚。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢Aditya工程学院、Surampalem和Saveetha工程学院SIMATS,钦奈,泰米尔纳德邦,完成这个研究工作提供技术支持。