悬挂式附加阻尼器的巨型钢框架支撑体系地震分析

本文利用SAP2000对悬挂式附加阻尼装置的巨型钢框架支撑体系进行地震分析,并与巨型钢框架悬挂结构、巨型钢桁架悬挂结构和悬挂式巨型钢框架支撑体系进行对比研究。研究表明,在水平地震作用下悬挂式附加阻尼装置的巨型钢框架支撑体系比其余两种结构,显著减小结构的位移、加速度和内力变化幅值;在竖向地震作用下,悬挂式附加阻尼装置的巨型钢框架支撑体系没有出现竖向地震放大现象。     

设置磁流变阻尼器的高层钢框架支撑体系的地震反应研究

磁流变(MR)阻尼器是一种性能十分优秀的减振装置,具有构造简单、调节驱动容易和反应迅速等优点,能有效减小工程结构的地震反应和风振反应,具有广阔的应用前景。本文研究了安装MR阻尼器的高层钢结构框架支撑体系的抗震性能。在介绍了MR阻尼器力学模型的基础上,推导了MR阻尼器-支撑框架系统的地震反应基本方程,并且采用了基于最优主动控制力的“开关-耗能”半主动控制策略对MR阻尼器实施控制。应用本文方法对一栋20层的高层钢结构进行了模拟计算,结果表明:安装了MR阻尼器的框架支撑体系的抗震性能明显优于纯框架支撑体系,是一种简单、方便和有效的减振系统。     

银洲湖大桥地震响应分析及抗震性能研究

以银洲湖特大桥为工程背景,利用midas civil软件建立空间模型进行地震反应分析。研究了纵向粘滞阻尼器及其不同参数对结构地震响应的影响,确定了合理的阻尼器参数。同时研究了不同的横向支撑体系下结构的地震响应,确定了合理的横向支撑体系。研究成果对类似体系的斜拉桥工程有一定的参考意义。     

巨型悬挂体系双向耗能阻尼器开发与应用研究

在巨型悬挂体系下,讨论了对阻尼器设计的要求,提出双u形阻尼器的模型与工作原理,通过振动信号采集系统对安装阻尼器后的悬挂子结构进行实验分析,并绘制该阻尼器的滞回曲线,最后验证了阻尼器的设计要求和耗能效果。     

半柔性悬挂减振结构振动台试验研究

通过对设置黏滞流体阻尼器的半柔性悬挂结构进行地震模拟振动台试验,分析了主结构与悬挂楼面的质量比、连接方式、阻尼器的分布和层间斜撑对悬挂结构动力特性和响应的影响。试验结果表明:采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面,可改变结构频率和振型阻尼比;当悬挂楼层侧向刚度较小时,结构振型表现为柔性层与悬挂楼面的耦合剪切变形;当增设斜撑后,结构第一振型为柔性层的层间变形;阻尼器连接时模型的主结构地震响应小于刚性连接的普通悬挂结构,通过增设斜撑可进一步提高减振效果;与自由悬挂结构相比,采用阻尼器连接的悬挂减振结构能够较好地抑制悬挂楼面相对于主结构的位移和悬挂楼面的层间位移;设置斜撑后,能够进一步减小悬挂楼面的层间位移,同时弱化了阻尼器不均匀对减振效果的影响。     

近场地震下复合隔震结构减震研究

本文采用Wen滞回模型模拟隔震支座和被动摩擦阻尼器的力学模型,对其进行地震反应分析。分析表明,隔震支座在地震作用下产生了一定的减震效果。加入阻尼器后,滞回耗能进一步增大,复合隔震结构的地震反应明显减弱。     

新型双向扭转型金属阻尼器的理论研究

在地震作用下,合理安装阻尼器可以提高结构的抗震性,因此对于阻尼器的构造提出更高的要求,本文提出一种新型扭转型金属阻尼器.通过简单的构造,在地震作用下使金属扭转变形,利用铅可再结晶的特性,达到消耗地震能量的目的.对提出的新型阻尼器力学模型进行数值分析,证明本文设计的金属阻尼器具有良好的耗能生能.     

双态控制下磁流变阻尼结构的弹塑性地震反应分析

首先介绍了磁流变体的力学特性 ,以及由它制成的磁流变阻尼器的构造与性能。通过对磁流变阻尼器性能试验的数据进行分析研究 ,导出了其力学模型———Bingham模型的有关参数公式。然后 ,在此模型下利用半主动双态控制算法 ,对磁流变阻尼结构在地震作用下的弹塑性动力反应进行了分析。分析和研究结果表明 ,利用磁流变阻尼器对结构进行半主动控制能产生良好的减震效果。     

粘弹性阻尼器对新型巨型框架减振结构抗震性能的影响

本文阐述了粘弹性阻尼器的计算模型,对设置粘弹性阻尼器的钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的抗震性能进行了初步分析,研究结果表明,设置粘弹性阻尼器能够显著降低钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的地震反应,同时可以防止结构产生地震碰撞破坏。     

设置黏滞阻尼器的悬挂减振结构振动台试验研究

通过对设置黏滞流体阻尼器的悬挂结构进行地震模拟振动台试验,分析了主结构与悬挂楼面的质量比、连接方式以及阻尼器分布对悬挂结构模型的频率、阻尼比和结构响应的影响。试验结果表明：与刚性杆连接的常规悬挂结构相比，采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面，可改变结构频率，提高结构振型阻尼比，且模型前3阶振型主要表现为悬挂楼面剪切变形；悬挂减振结构主结构的位移峰值响应小于常规悬挂结构，略小于无连接的自由悬挂结构；当悬挂楼段质量较大时，减振效果更好；与自由悬挂结构相比，阻尼器连接的悬挂减振结构能较好地抑制悬挂楼面相对于主结构的位移和悬挂楼面的层间位移；当悬挂楼面侧向刚度较小时，阻尼器均匀布置比集中布置能更好地控制悬挂楼面的相对位移。     

高层核筒悬挂结构地震响应的参数分析

本文基于地震响应时程,对高层核筒悬挂结构进行参数分析。首先给出了悬挂减振结构体系的计算模型,在此基础上给出了以主体核筒的顶点位移和基底剪力响应为综合优化目标,悬挂楼面的层间位移角为约束条件的优化数学模型,对设置于核筒和悬挂楼面之间粘滞阻尼器的刚度和阻尼系数进行优化。结果表明:存在最优阻尼器的阻尼系数,使得主体核筒的响应最小;当阻尼器的刚度较小时,可以忽略其对结构动力响应的影响;悬挂楼面的层间位移角作为约束条件,影响结构参数的优化值;通过设置合理的参数才能够同时满足优化目标和悬挂楼面的层间位移角限值。     

粘弹性阻尼器钢框架的减震性能分析

介绍了粘弹性阻尼器的简化设计方法。根据粘弹性阻尼器的力学特性，对一安装粘弹性阻尼器的钢框架进行了ANSYS模拟，并对纯框架结构和安装粘弹性阻尼器的框架结构在多遇地震下和罕遇地震下的反映进行了分析、对比。结果表明：安装粘弹性阻尼器后，可以显著增加结构的阻尼比，结构的地震响应可以得到明显降低。     

带自复位耗能连梁的剪力墙结构的抗震性能

为了减小强地震作用下钢筋混凝土联肢剪力墙的连梁结构损伤,实现震后结构功能的快速恢复,提出了一种兼具自复位和耗能功能的新型自复位耗能连梁。新型自复位耗能连梁在跨中安装了由形状记忆合金绞线和粘弹性耗能单元并联而成的新型复合自复位阻尼器。以一榀10层双肢剪力墙结构为例,对连梁跨中分别安装该新型自复位阻尼器的联肢剪力墙、粘弹性阻尼器的联肢剪力墙和普通钢筋混凝土连梁的联肢剪力墙进行了动力时程分析,对比分析了不同阻尼器对联肢剪力墙结构的减震效果。结果表明:地震作用下,结构变形和耗能都集中在连梁阻尼器上,但新型自复位连梁阻尼器对结构地震响应的控制效果要优于粘弹性阻尼器,新型复合连梁阻尼器在地震过程中表现出较好的自复位及耗能能力。     

双向地震作用下U形钢阻尼器力学性能研究

U形钢阻尼器与橡胶隔震垫安装在隔震层中能够有效减小上部结构地震响应。隔震层在多维地震作用下可产生双向变形,导致安装在隔震层中的U形钢阻尼器能同时承受纵向与横向的变形。为了研究U形钢阻尼器在同时承受双向变形时的力学性能,设计了5个试件,并进行了拟静力试验。试验加载沿实验体斜向45°方向进行。试验结果表明,阻尼器的长度及宽度对于其承受双向变形时的性能有较大影响,在循环荷载作用下耗能钢板表现出显著的几何非线性工作性质,产生不可恢复的平面外变形,在一定程度上导致其承载力下降。基于试验结果建立并校核了有限元分析模型,对阻尼器的几何参数进行了优化,有效控制了阻尼器的平面外变形,使其在工作过程中可以保持稳定的承载力。     

巨型框架悬挂结构地震响应分析

利用有限元软件ABAQUS建立了巨型框架悬挂结构的悬挂减振模型和刚性杆模型,分析了悬挂减振模型的动力特性,在此基础上对悬挂减振模型和刚性杆模型进行地震响应分析,得出了悬挂减振模型能够显著减小结构地震响应的结论,从能量的角度,分析了两者在地震作用下的能量输入和耗散。     

巨型框架悬挂减振结构的参数分析

基于有限元软件ABAQUS分析了巨型框架悬挂减振结构中阻尼器的阻尼系数和刚度系数的变化对结构地震响应的影响,给出了参数分析的目标函数和约束条件,结果表明:在最优的阻尼器的阻尼系数使综合减振系数最大,此时悬挂楼层的位移角也能得到有效控制,且可以通过增加刚度系数来减小层间位移角;存在最优的刚度系数使综合减振系数最大,而此时悬挂楼层层间位移角可能不满足要求,这可以通过增加阻尼系数来保证。     

悬挂式巨型框架体系优化设计

提出了一种悬挂式巨型框架体系,并基于简化准则,将其格构式主体简化为梁、柱模型,利用SAP2000软件讨论其模型合理性,而后利用静力弹塑性分析方法将梁、柱模型简化为层模型,通过分析证实层模型的有效性。在此基础上,采用3条人工地震波,利用自编程序进行弹塑性地震响应时程分析。结果表明:对于悬挂式结构,在进行结构抗震设计及优化时,应综合考虑主结构位移及主子结构间的相对位移,而后确定其子结构刚度进行设计,抑或采取附加粘性阻尼,使其减小主结构位移的同时有效地减小主子结构间的位移差,避免其因位移差较大而产生的结构碰撞;附加阻尼的悬挂式巨型框架预应力体系,其主体结构约束得到加强,体系抗侧位移减小,且由于粘性阻尼器的存在,结构振动速度减慢,体系能量耗散由结构自身的塑性变形破坏转移至阻尼器上,有效地保护了结构本身,同时,实现了对其用钢量的优化,设计时可加以考虑。     

中国妇女活动中心酒店采用软钢和粘滞阻尼器减震控制分析

针对北京中国妇女活动中心酒店这一高烈度区特别不规则结构,研究了高层不规则结构减震理论,提出了采用软钢阻尼器和粘滞阻尼器两种消能减震装置,对该结构在无控和有控制后在地震作用下的动力响应和控制效果进行研究。文中,通过建立结构的力学模型,首先分析了结构的动力特性;然后,分别从能量、变形和力三个方面对比了无控结构及安装了软钢阻尼器和粘滞阻尼器的结构在多遇地震以及罕遇地震作用下的动力响应。结果表明:在较宽的地震波频带内,两种阻尼器对于控制这一不规则结构的扭转效应,提高该结构的整体抗震性能均有较好的减震效果。相对粘滞流体阻尼器而言,软钢阻尼器控制结构水平加速度效果较好;而粘滞流体阻尼器在控制结构水平位移性能稍好。     

附加电磁阻尼器的悬挂结构减震模型自制及实验研究

基于电磁阻尼器的应用需求,提出了悬挂结构的模型与减震原理,并通过HY-4调速多用振荡器,对安装阻尼器后的悬挂子结构进行实验对照分析,验证了电磁阻尼器的减震作用。     

框支剪力墙的阻尼器耗能减震方法研究

对于框支剪力墙结构,提出在结构底部框架部分,安装粘滞阻尼器的方法进行耗能减震控制,提高其抗震性能。运用大型有限元结构分析软件SAP2000建立了一栋21层的框支剪力墙结构模型,对其进行了纯底部框架结构、普通落地剪力墙结构和安装粘滞阻尼器状态下结构的地震时程分析。结果表明,粘滞阻尼器能够有效地降低整个结构的地震反应,地震时,输入结构的大部分能量由安装于底部的阻尼器耗散,从而保护了主体结构,耗能减震效果明显。