加劲阻尼减震结构的弹塑性地震反应分析

在所建议的加劲阻尼器弹塑性恢复力模型的基础上 ,推导在空间杆系 -层模型中加劲阻尼装置的单元刚度矩阵和加劲阻尼减震结构的动力分析方法。据此在HBTA程序中实现对加劲阻尼减震结构的弹塑性地震反应分析 ,并通过算例考察加劲阻尼装置对建筑结构的减震效果。     

含三角形加劲阻尼装置框架之设计方法与应用

为使结构耐震设计更趋经济,建筑结构必须有效地吸收并消释大震输入能,采用三角形钢板之加劲阻尼装置可增加结构劲度和迟滞阻尼。本文按参数研究的结果提出适当之耐震参数与含三角形加劲阻尼装置框架的设计程序,并以六层楼结构作为新建结构的设计实例,分析结果显示即使在强震下,加劲阻尼装置可适度降低框架位移且使梁、柱构件保持在弹性范围。     

两结构高效阻尼控制体系非线性地震反应分析

本文对两结构高效阻尼控制体系的地震反应进行了仿真计算和控制参数分析。结果表明,控制参数对结构的地震响应有很大影响,通过合理设计,高效阻尼控制装置能充分利用体系中子结构之间的相互作用,高效地发挥履历型阻尼装置的耗能能力,取得明显的减震控制效果。     

拱加劲连续刚构桥基于粘滞阻尼器的减震研究

以某拱加劲连续刚构桥为工程背景,利用有限元软件MIDAS/CIVIL建立三维模型,安装粘滞阻尼器,采用Maxwell模型研究粘滞阻尼器阻尼参数选择以及在受到地震激励作用下该减震系统的减震效果,结果表明安装了粘滞阻尼器耗能支撑的桥梁结构地震动力反应明显地减小。     

基于性能的黏滞阻尼器与钢框架钢板剪力墙组合减震结构设计

基于结构附加阻尼及附加刚度变化对地震响应的影响规律,推导了黏滞阻尼器(VFD)与钢框架钢板剪力墙新型组合减震结构位移降低率和剪力降低率的计算式,绘制出了新型组合减震结构的减震性能曲线,给出了基于性能的组合减震设计步骤,并以1栋高烈度区实际工程为例对该方法进行了验证.结果表明,当结构位移降低率和剪力降低率确定时,结构存在...     

高烈度区某办公楼消能减震设计

宿迁市某高层办公楼采用混凝土框剪结构,位于高烈度区,采用粘滞阻尼墙消能减震设计。根据结构特点,制定减震方案并确定减震目标;采用规范算法、能量对比法计算得到粘滞阻尼墙在多遇地震作用下的附加阻尼比。采用ETABS软件分析多遇地震作用下的结构响应、MIDAS软件分析罕遇地震作用下的结构响应。得到结论:1)粘滞阻尼墙减震方案能够满足结构在多遇地震和罕遇地震下的减震目标;2)采用减震设计后,主体结构在大震下抗震性能较好,满足现行规范要求。     

加劲阻尼装置在建筑抗震中的应用

加劲阻尼装置是一种新型、有效的耗能减慢装置。本文介绍了加劲阻尼装置及装有加劲阻尼装置结构的试验结果、分析模型、设计方法及工程应用情况。     

带位移放大装置新型阻尼墙结构的地震响应分析

基于黏滞阻尼器的耗能原理,针对地震时阻尼器位移小的特点,提出一种可提高阻尼器耗能能力的位移放大装置,并在此基础上设计出一种黏滞阻尼墙。针对黏滞阻尼器力学模型,增设放大装置后,得到带放大系数的黏滞阻尼墙力学模型。以12层框架为例,利用有限元软件分析比较带放大装置的黏滞阻尼墙减震结构与常规阻尼器建筑结构的减震效率。在加速度、层间位移、层间剪力等地震响应的控制效果方面,基于文中提案采用放大装置的减震结构更为有效。     

结构附设粘滞阻尼器的支撑刚度取值范围研究

综合考虑粘滞阻尼器减震装置参数(阻尼系数c_d、速度指数α_0)、结构非线性(强度折减系数R、结构屈服后与屈服前刚度之比α_1)等因素,分别建立弹性和弹塑性SDOF体系计算模型,系统研究了粘滞阻尼器支撑刚度k_b的变化对结构地震响应的影响规律,并建议了k_b的最小取值范围,最后通过具体算例验证了其适用性和准确性。该建议可供设计人员在采用非线性粘滞阻尼器进行减震结构设计时参考。     

某高烈度区超限减震框剪结构弹塑性地震响应影响因素分析

对位于高烈度区、采用黏滞流体阻尼器减震设计的某高度超限钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行弹塑性时程分析,研究了地震波幅值、黏滞流体阻尼器的阻尼系数和阻尼指数对该结构弹塑性地震响应的影响。采用MARC软件对整体结构进行建模与弹塑性时程分析,并基于MARC软件介绍了模拟混凝土梁、柱的纤维梁模型,模拟剪力墙的分层壳模型与黏滞流体阻尼器的模拟方法。分析结果表明:地震波幅值增大时,阻尼器的减震效果降低;阻尼指数不变时,结构的弹塑性地震响应随阻尼系数的增大而减小;阻尼系数不变时,结构的弹塑性地震响应随阻尼指数的增大而增大;但是结构在罕遇地震作用下的响应对阻尼系数和阻尼指数的变化不敏感,因此阻尼器参数的优化可以只考虑多遇地震作用。     

特殊耐震消能系统在建筑结构之应用

在结构物的振动控制中,隶属于被动控制的主要控制元件可分为消能元件与隔震元件两种。位于台北市区的大陆工程公司企业总部,即是应用一种特殊的钢骨3D偏心斜撑构架系统,台湾威京集团所投资开发的京华城购物休闲中心,应用斜撑构架之二元系统(Dual System)来抵抗地震力。本案抗震措施所应用之消能元件,除韧性抗弯矩构架在梁端产生塑性铰之韧性需求外,更利用三角板消能装置(Triangular Plate Added Dampingand Stiffness Device,简称TADAS)与斜撑构架结合而成为一加劲阻尼系统,本文将对这两个工程实例的消能系统做简要介绍。     

Evaluating response modification factors of TADAS frames

The current paper tries to evaluate overstrength, ductility and response modification factors in special moment resisting frames with TADAS (triangular-plate added damping and stiffness) devices. For that matter, multi-story buildings were considered during the course of study. Further, OpenSees Software was applied to perform the static pushover analysis, the nonlinear incremental dynamic analysis as well as the linear dynamic analysis. In this research, seismic response modification factor for special moment resisting frames (SMRFs) with TADAS devices (T-SMRFs) and without them has been determined separately. The results showed that the response modification factors for T-SMRFs were higher than the SMRFs ones. It was also found that the number of stories of buildings has had greater effect on the response modification factors.     

TADAS dampers in very large deformations

Triangular-plate Added Damping and Stiffness (TADAS) dampers are special kinds of passive control devices that can be used in seismic design and retrofitting of structural systems. However, when exposed to large deformations, primary members of a structure can be in danger of serious damage due to improper geometric characteristics of these dampers. In this study, response of a one bay frame equipped with a TADAS device, previously tested in the laboratory, was simulated using a detailed FE model in ABAQUS. A monotonic analysis was then conducted on the TADAS damper alone, which indicated that in large deformations, TADAS damper pins hit the top of the holes, resulting in an abrupt stiffness increase in the damper. Seismic analysis of a six story moment resisting frame with TADAS dampers, using a series of twelve scaled earthquake ground motions, was also conducted in OpenSees which indicated that with sudden stiffness increase in dampers, the value of moments in beams as well as axial forces in braces will increase, causing possible damages in these areas. At the end, a method for calculating the optimal height for the holes in the damper was proposed, which is shown to be in good agreement with detailed ABAQUS models.     

某超高层办公楼结构抗震可恢复性能设计

以一栋超高层办公楼为例,介绍了工程结构的抗震性能目标及耗能装置耗能目标,将可恢复功能防震结构的概念从理论应用到实际工程中。在传统抗震结构布置的基础上,根据结构受力特点布置了BRB、软钢连梁、伸臂阻尼及阻尼墙等耗能装置,并进行了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震、极罕遇地震作用下的弹塑性分析。多遇地震作用下的弹性分析结果表明,结构主要指标均满足规范要求;罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明,可更换构件及黏滞阻尼构件充分耗能,能够有效地控制结构的残余层间位移角及结构的损伤,结构整体具有良好的震后可恢复性能;极罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明,结构可达到“不倒”的性能目标。     

Seismic resilience design of a super high-rise office building

以一栋超高层办公楼为例，介绍了工程结构的抗震性能目标及耗能装置耗能目标，将可恢复功能防震结构的概念从理论应用到实际工程中。在传统抗震结构布置的基础上，根据结构受力特点布置了BRB、软钢连梁、伸臂阻尼及阻尼墙等耗能装置，并进行了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震、极罕遇地震作用下的弹塑性分析。多遇地震作用下的弹性分析结果表明，结构主要指标均满足规范要求；罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明，可更换构件及黏滞阻尼构件充分耗能，能够有效地控制结构的残余层间位移角及结构的损伤，结构整体具有良好的震后可恢复性能；极罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明，结构可达到“不倒”的性能目标。     

传统楼阁式木塔抗震性能研究

考虑七度多遇至八度罕遇烈度水平,对一个缩尺比例为1/5的七层传统楼阁式木塔模型进行了模拟地震振动台试验。运用模态分析和系统识别理论,辨识了各水准地震作用后模型结构X向和Y向前四阶振型、频率和阻尼比。试验发现七度罕遇和八度罕遇水准地震作用下模型部分栌斗和散斗出现横纹劈裂裂缝,但模型结构未发现局部构件明显损坏或整体倒塌。模态识别结果表明模型结构X向和Y向一阶阻尼比均大于10%,其余模态阻尼均大于5%|震后结构X向一阶频率下降了17%,一阶模态阻尼比增加到16%。研究可为传统木结构抗震研究提供试验支撑。     

超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明：本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

金属阻尼器消能减震体系的等阻尼比设计方法

为合理有效地简化金属阻尼器消能减震结构体系的设计,提出了“等阻尼比”的设计原则,在设计性能水准的地震作用下使所有阻尼器自身的等效阻尼比相等,该原则在实际参数设计时可等价于更便于应用的“等延性系数”原则。该原则是一种概念优化设计原则,目的是使所有阻尼器都能充分发挥其阻尼耗能作用,从而以较小的代价来实现预定的减震控制效果。应用该原则可简化等效附加阻尼比的估算,并将金属阻尼器减震体系的刚度参数与阻尼参数进行解耦,使参数的确定过程更简便。基于“等阻尼比”原则,提出了金属阻尼器消能减震体系的实用设计方法,该方法采用以金属阻尼器延性系数和体系刚度特征参数为设计控制参数,以地震作用下层间位移角的性能需求为设计目标,以等效单自由度体系计算位移响应的求解模型。建立了体系等效阻尼比和等效周期的快速估算式,进而给出了两个控制参数的确定方法及阻尼器布置建议。通过对一个钢筋混凝土框架减震结构的设计和性能验算证实了所提方法的可行性与可靠性。     

基于结构图的阻尼连体结构地震响应建模与仿真

结构图又称方框图,是控制理论进行控制系统分析的一种常用数学模型.针对阻尼连体结构振动控制系统详细介绍基于结构图的建模方法,探讨了求解该类结构动力特性的具体步骤.结合具体算例构建其结构图,进行基于Simulink的地震响应分析,体现了该方法的简便性.最后采用经典的New-mark-β数值算法,对基于结构图的仿真结果进行了验证,说明本文给定方法的正确性.