关于阻尼模型及其应用的几点探讨

指出阻尼作为结构动力响应分析的最重要的参数之一,是结构振动中描述能量耗散的指标,介绍了阻尼的分类及几种常见阻尼模型,并对其在结构动力分析中的应用做了简单阐述,为结构动力特性研究提供了理论依据。     

钢筋混凝土受弯构件振动中的阻尼耗能研究

首先分析了钢筋混凝土结构在振动过程中阻尼耗能的影响因素,探讨了不同的阻尼耗能定义及其适用范围。然后以钢筋混凝土受弯构件为研究对象,对其在振动中的阻尼耗能问题进行了探讨,分析中把阻尼耗能看成是一种空间分布的能量损失,研究了受弯构件阻尼耗能与振动应力幅值、混凝土强度等级、配箍率和最大剪应力的关系,并通过他人试验资料确定了振动应力幅值系数n和阻尼耗能因子J,为阻尼耗能的计算提供了另一种理论基础。     

有机玻璃结构模型阻尼系数的试验确定及分析

本文通过对不同支承条件下的梁、框架等多种有机玻璃结构模型，在自由振动及强迫振动下阻尼系数的试验测定及分析，总结出了结构阻尼系数与结构变形和自振频率之间的关系。实例计算表明，本文的方法能较好地反映结构阻尼的实际情况。     

结构振动中的阻尼问题研究评述

对结构振动中阻尼的复杂性和分类进行了评述，分析了阻尼耗能的原因，介绍了阻尼的研究现状，指出了阻尼研究取得进展需要解决的几个问题。     

阻尼在结构动力计算中的理解与应用

阻尼作为反映结构振动过程中能量耗散的动力特性之一,不同于结构质量和刚度等其他动力特性可直接通过计算确定,在计算中通常需要抽象为数学模型。对结构设计中常见的阻尼数值模型进行了总结,对国内外规范和规程的阻尼使用方法进行了对比;基于结构运动方程,对比分析了常用的振型阻尼和瑞雷阻尼模型。以实际应用项目为背景,介绍了不同情况下阻尼的实现和分析方法,对阻尼模型的选择和阻尼比的取值进行了研究,并给出设计建议。对比分析了阻尼在动力弹塑性隐式分析和显式分析中的实现方法,基于ABAQUS/Explicit方法,对振型阻尼在显式分析中的应用方法进行了探讨和研究。     

工程机械振动与噪声的阻尼控制

工程机械的振动和噪声阻尼控制是近年发展较快的新技术。本文针对工程机械振动与噪声特点建立起阻尼控制系统模型,并对模型参数特性进行了分析;列出工程机械振动与噪声控制相关标准及措施,并举应用实例说明。     

基于Qtech-501黏弹阻尼材料约束阻尼结构阻尼性能的研究

采用自由梁锤击法对基于Qtech-501黏弹阻尼材料的约束阻尼结构进行测试,通过DASP系列软件分析得出一阶共振频率、阻尼比和振动加速度。结果表明:1)结构YZ的阻尼比在3.020%以上,振动加速度均在1.540 1 m/s2以下,2)结构YS的阻尼比在6.740%以上,振动加速度均在1.180 1 m/s2以下,3)结构YZ和YS的振动加速度在0.125 s内即可衰减至零,而无阻尼结构的振动加速度衰减至零则在1 s以上。     

阻尼夹层板的振动特性分析

为考察阻尼夹层板能否有效而经济地减小厂房的振动,本文从理论上建立了阻尼夹层板的振动方程,并由此分析结构参数变化对板减振效果的影响.本文结论对实际工业厂房减振设计具有一定的参考价值.     

地基的阻尼特性

为了正确计算结构物和基础的振动反应,就必须合理地确定地基的阻尼参数。在分析地基的阻尼参数时,本文采用了参振质量、动刚度和地基阻尼系数为待求量的三参数力学模型。由该模型的分析结果表明,其阻尼值比之按两参数模型以及按弹性半空间体的理论模型求得的值要小得多。     

具有横向干扰运动粘性阻尼墙的阻尼特性试验研究

本文通过粘性阻尼墙的非线性动力学试验建立阻尼参数力学模型,研究阻尼参数在具有横向干扰运动剪切模式的非线性特性及随振动幅值和振动频率的变化规律,给出适合工程应用的参考经验的拟合公式。研究显示粘性阻尼墙在剪切模式下可提供高层建筑较大的阻尼特性,横向干扰运动对阻尼常数有一定的影响,研究结果可以为工程应用提供参考,可为高层建筑抵制地震和风振提供有效的动力学设计手段。     

海洋平台阻尼隔振减振原理及振动控制效果分析

导管架式海洋平台是海洋钻采应用较为广泛的一种平台结构形式,笔者研究了导管架式 海洋平台结构阻尼隔振原理及振动控制效果.分析和研究了导管架式海洋平台结构采用阻尼隔振 技术的基本原理,建立了导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系简化计算模型,推导了简化模型结 构第一振型阻尼比的计算公式.研究了隔振层参数当结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔 振层层间相对位移的控制效果,进行了在波浪力工况和地震工况下的数值模拟.结果表明,阻尼隔 振方案是导管架式海洋平台的一种有意义的减振措施,当阻尼隔振层刚度较大时,可以有效控制 平台结构的振动.     

土-基础相互作用的辐射阻尼

基于土体中应力波理论 ,导得土-基础在影响深度范围内土的辐射阻尼 ,提出了类比剪切群速的半空间理论阻尼比公式。其结果比经典半空间理论阻尼更符合工程实践。并由波的散射原理 ,分析了土层差异对半空间阻尼的影响效应 ,提出了工程实用计算方法。依波动理论 ,提出了基础振动的影响深度确定公式。理论计算与实测对比甚为吻合     

基桩完整性定量分析

基于一维应力波理论，通过对桩顶实测质点速度波形及分析，可以了解桩身波阻抗分布，若已知桩身截面，可确定混凝土弹性模量的变化；若已知混凝土弹性模量，可确定桩身截面变化。桩周土对应力波传播的影响可与土性参数联系起来，它比完整桩实测波形反分析确定的阻尼系数更具有实用价值，且物理意义明了。此外，文中还讨论了桩端形状对实测和分析的影响。     

铁路振动及其在岩溶塌陷中的致塌力研究

针对铁路沿线列车振动造成的危害，对这种振动在铁路旁土层中产生的振波进行了实测及研究。通过实测，对这种振波的过程曲线特征进行了描述和分析，指出这种振波的振动频率，幅度范围及振动过程中的脉冲特征：并对振波在硬塑土层中的衰减特征，衰减系数等进行了论述。通过标定，研究了振波在土层中产生的周期性应力的大小及范围，对其在岩溶塌陷中的危害程度进行了论述。应用数值模拟的方法，对所研究的结论进行了验证。     

饱和土剪切波速在基桩缺陷定量分析中的应用研究

在基桩缺陷定量分析中准确定量地描述桩土之间的相互作用是非常重要的。以黏滞阻尼器模拟桩土之间的相互作用,对6种饱和土进行了桩土相互作用模型试验和剪切波速试验。试验结果表明,可以对这些饱和土在土剪切波速与阻尼系数之间建立一致的相关关系。同样依据试验结果分析了试验阻尼系数和理论值的差别,得到了以剪切波速的函数表示的理论值修正系数。由桩身纵向振动响应解析解利用正交试验方法分析了阻尼系数、瞬态冲击力的脉冲宽度和幅值、桩弹性模量、桩密度、桩长以及桩截面积对速度波衰减过程的影响,确定了阻尼系数是影响速度波衰减的唯一显著因素,得到了速度波沿桩身的衰减规律。进而结合土剪切波速与阻尼系数之间的相关关系和桩身缺陷处的能量分配特性建立了利用土剪切波速和桩顶速度响应进行基桩缺陷定量分析的关系式。根据建立的关系式分析了利用剪切波速确定阻尼系数所带来的误差,结果证明由剪切波速最终得到的缺陷程度相对利用试验阻尼系数得到的结果误差一般在10%以内,所以利用剪切波速确定阻尼系数是可行的。     

斜拉桥地震响应分析中阻尼矩阵精确估计研究

斜拉桥阻尼组成复杂,阻尼矩阵的精确确定比较困难,在假定斜拉桥子结构(梁、塔、索、支座等)的阻尼系数不随频率和振幅变化的情况下,利用状态空间方法计算了斜拉桥有阻尼频率和模态,提出一种根据已知少数振型阻尼比通过反复迭代求得阻尼系数及阻尼矩阵估计值的方法。利用斜拉桥非正交阻尼计算理论,结合参数敏感性分析和最小二乘法优化算法,可以精确计算斜拉桥各子结构的阻尼系数,得到斜拉桥阻尼矩阵的精确估计,为建立斜拉桥精确的有限元模型提供基础。     

超高层建筑黏滞阻尼器及屈曲约束支撑混合减振结构系统集成优化设计

总结分析了黏滞阻尼器(VD)与屈曲约束支撑(BRB)的基本性能,提出了附加阻尼虚拟VD模型,基于该模型发展了一种VD优先布置顺序分析方法,进而提出了基于附加阻尼虚拟VD模型的黏滞阻尼系统优化设计方法。对BRB各种应力状态进行了详细分析,提出了基于支撑应力水平分析的BRB布置方法;将两种减振装备混合布置在结构中,提出了一种实用的混合减振系统设计方法。结合一10层平面框架算例,对所提方法的准确性进行验证。最后以某超高层结构工程为例,针对不同期望阻尼比对结构进行混合减振集成优化设计,并对设计结果进行对比分析。研究结果表明, VD可以有效增大结构阻尼,降低结构地震响应,BRB用于替换应力较大支撑,可缩小支撑截面尺寸,降低结构成本。因此,混合减振结构具有高效的减振性能和良好的经济性,有较大的工程应用价值。     

SH波作用下粘弹性半空间场地土地震反应分析

本文考虑稳态简谐SH波激励下的谐和振动和场地土的材料阻尼,建立弹性动力反平面应变模型,采用一维粘弹性波动理论进行土层地震反应分析,得出基岩运动输入下半空间上覆粘弹性场地土体系的解析解.利用此解来分析SH波激励下粘弹性场地土动力效应,讨论不同场地土的动力特性参数对粘弹性场地土动力效应的影响.土-结构物动力相互作用和材料阻尼对场地土地震反应有很明显的影响,这为工程中的地震场地效应评价、震害分析和结构抗震设计都提供一定的参考依据.     

轻钢增层房屋阻尼比确定的能量法

阻尼比是反映结构耗能能力的参数,对结构的振动反应有着重要影响。目前结构设计阶段通常取阻尼比为常数,这不能真实反映建筑物的阻尼机理,与阻尼比的实测结果也有很大的差距。本文基于复阻尼理论,采用能量法推导了增层房屋任意振型阻尼比的计算公式,提出了地震反应谱的修正方法,并利用Matlab工具语言编制程序对此方法进行实现。最后,通过对一个数值算例结果的分析,验证了本文方法的可行性和实用性。     

动力机器基础振动学科在我国的发展及需研究的若干问题

在回顾动力机器基础振动学科在我国发展历程的同时,指出该学科发展中仍需要进一步研究的课题。重点对与地基弹性刚度和阻尼有关的问题、桩基的竖向刚度问题、地基的参振质量问题、弹性波在土体表面的传递、高速机器作用下框架式基础的振动计算以及弹性半空间理论体系和质弹阻理论体系中的有关问题进行论述。