外置新型粘弹性阻尼器节段拼装桥墩抗震性能研究

为了使节段拼装桥墩可以满足在地震条件下快速修复的新要求,促进其在中高烈度地震区的推广使用,提出了一种外置于桥墩底部的新型粘弹性阻尼器用以提高桥墩的耗能能力。本文介绍了新型粘弹性阻尼器的内部结构及安装方式,并基于OpenSees有限元分析软件建立带有阻尼器的节段拼装桥墩模型,与带有接缝的节段拼装桥墩模型进行滞回对比分析。分析结果显示:外置粘弹性阻尼器能够实现震后可修复,与未安装阻尼器的节段拼装桥墩相比,粘弹性阻尼器附加给了桥墩刚度和阻尼,既提高了桥墩的承载能力,又最大限度地提高了桥墩的耗能能力。

高耗能粘弹性阻尼器力学性能与减震效果研究

本文针对传统粘弹性阻尼器耗能性能不足的缺陷,研制了一种由新型高耗能粘弹性材料制成的阻尼器,在不同频率和不同应变幅值下测试了该粘弹性阻尼器的等效阻尼比、剪切模量、等效刚度与最大剪切力等性能。结果表明该阻尼器不具有尺寸相关性,耗能能力强,应变超过200%时等效阻尼比可达到30%左右。力学性能受加载频率的影响较小,适用于复杂的地震作用。在400%大应变条件下力学性能保持稳定,无破坏现象发生,具有很强的变形能力。在试验结果基础上,采用ETABS有限元分析软件建立粘弹性阻尼器模型,对某10层框架剪力墙结构进行减震分析,结果表明该阻尼器在远场地震和近场地震下均有良好的减震效果。

粘弹性阻尼器的计算模型

本文介绍了粘弹性阻尼器的构造与性能,以及目前普遍用于分析粘弹性阻尼器的五种计算模型,提出了一种能够体现温度和频率影响的新计算模型—等效标准固体模型,然后通过实例分析,得出有关结论。

粘弹性阻尼器的性能试验研究

本文对粘弹性阻尼器在不同温度、不同频率、不同应变幅值和不同粘弹性层厚度的情况下进行试验 ,并对粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形进行了试验 ,分析研究了温度、频率、应变幅值和粘弹性层厚度对粘弹性阻尼器性能的影响规律 ,以及粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形能力 ,给出了有关的结论和建议。

铅粘弹性阻尼器性能试验研究

本文介绍了作者提出的铅粘弹性阻尼器的构造和原理，对错粘弹性阻尼器在不同温度、频率、应变幅值和粘弹性层厚度的情况下进行了试验，分析研究了温度、频率、应变幅值和粘弹性层厚度对铅粘弹性阻尼器性能的影响规律，同时，对铅粘弹性阻尼器进行了低周疲劳试验和大变形试验，考察了铅粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形能力，最后给出了有关的结论和建议．

粘弹性阻尼器的力学特性分析

在正弦输入的假设下,推导了用分数微分Maxwell模型建模粘弹性阻尼器时力和位移的表达式,并用该表达式分析了阻尼器的力学特性。将该算法的理论计算分别与已有的理论计算和试验结果进行比较,结果吻合的都比较好,证明了该算法的正确性。同时根据该表达式给出了粘弹性阻尼器能量耗散的计算方法。

铅粘弹性阻尼器的计算模型

本文首先介绍了作者所开发的铅粘弹性阻尼器的构造与性能，并根据铅弹性阻尼器的试验滞回曲线，采用双线性模型和双线性－RO模型来描述其力学性能，最后根据试验结果进行两种模型的对比分析。分析表明：双线性－RO模型比双线性模型更能真实地描述铅粘弹性阻尼器的滞回耗能特性。

扇形铅粘弹性阻尼器的设计及数值仿真分析

为改善框架结构及底框结构的抗震性能,提出一种新型扇形铅粘弹性阻尼器对梁柱节点进行耗能减震加固。介绍了扇形铅粘弹性阻尼器的构造、工作原理及特点,设计了三组铅芯个数和直径不同的扇形铅粘弹性阻尼器,采用ABAQUS有限元分析软件对其进行了剪切位移和转角位移加载的数值仿真分析,研究了阻尼器的滞回性能,加载方式、铅芯个数和直径对其耗能性能的影响,以及阻尼器耗能核心部件应力分布特点、骨架曲线和力学模型。结果表明:该阻尼器滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,铅芯个数和直径对其耗能性能影响较大,耗能核心部件应力分布均匀,构造合理,力学模型可采用双线性模型进行描述。

粘弹性阻尼器对斜拉桥拉索的振动控制研究

考虑索的抗弯刚度及垂度的影响 ,推导了索的空间自由振动微分方程 ,结合分离变量及中心差分法将偏微分方程在空间内离散 ,用状态空间法求解复模态特征方程 ,从而求出系统的最大模态阻尼比 ,并求出最优阻尼器系数。对不同索参数及不同阻尼器参数的典型斜拉索 ,计算了索的面内外模态阻尼特性。研究结果表明 :索的垂度对面内一阶模态阻尼比有较大的影响 ,对其它模态阻尼比则影响很小 ,也不影响最优阻尼器系数的大小 ;而抗弯刚度则对模态最大阻尼比及最优阻尼器系数均有影响。为斜拉桥拉索的阻尼器设计 。

扇形铅粘弹性阻尼器恢复力模型及设计方法研究

依据扇形铅粘弹性阻尼器组成材料的特性,给出了阻尼器的构造参数与恢复力学模型之间的关系,推导出该阻尼器恢复力模型公式,给出了阻尼器的设计方法。基于扇形铅粘弹性阻尼器的性能试验结果,对比分析了理论推导结果与试验结果,分析结果表明:扇形铅粘弹性阻尼器的力学性能主要取决于橡胶和铅芯两种材料,可用双线性恢复力学模型对其进行描述;该阻尼器滞回曲线及设计值与试验值吻合度较好,推导的恢复力模型公式合理可行。

底层商用六层住宅楼采用粘弹性阻尼器的设计研究

介绍了按 9度抗震设防 ,底层为大开间 ,上部为 5层住宅的商柱楼采用粘弹性耗能支撑的结构方案。阐述了粘弹性阻尼器及耗能支撑的减震设计 。

钢筋混凝土框-剪结构采用粘弹性阻尼器的减震设计

介绍了 9度区钢筋混凝土框剪结构采用粘弹性消能支撑的设计方案 ,阐述了粘弹性阻尼器及消能支撑的减震设计步骤 ,给出了弹塑性地震反应计算方法和主要计算结果 .计算表明 ,结构设置粘弹性阻尼器后 ,可按 8度抗震设防要求设计 ,结构阻尼比增加 5 %左右 ,层间位移和加速度较原结构减小明显 ,在多遇、罕遇水平地震作用下 。

粘弹性阻尼器对建筑结构非线性地震反应的控制

粘弹性阻尼器是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。本文推导了粘弹性阻尼器和斜支撑的组合层间单元刚度矩阵，并建立了在罕遇地震作用下，设置粘弹性阻尼器斜支撑的钢筋混凝土框架结构非线性地震反应时程分析的方法。

扇形铅粘弹性阻尼器性能的有限元分析研究

设计了18组不同构造和参数的扇形铅粘弹性阻尼器（SLVD）,采用ABAQUS软件对其进行有限元数值模拟分析,研究了铅芯个数、铅芯直径、铅芯布置形式、橡胶剪切模量、薄钢板与橡胶层厚度比及加载应变幅值对其耗能性能和阻尼特性的影响。分析结果表明：SLVD的耗能系数和等效阻尼比随着铅芯个数的增多、直径的增大而增大,随着橡胶剪切模量、应变幅值的增大而减小;铅芯布置形式应以双铅芯形式为宜,薄钢板和橡胶层的厚度之比应控制在0.4~0.5。

粘弹性阻尼器连接的相邻结构非线性随机地震反应分析

本文用随机等价线性化方法探讨了相邻结构之间用粘弹性阻尼器连接后的非线性随机地震反应。分析发现：在小震作用下，粘弹性阻尼器对相邻结构可以同时达到较好的控制效果；但是在强烈地震作用下，安装粘弹性阻尼器后有可能会在减少一个结构的地震反应的同时，增大另外一个结构的地震反应。

粘弹性阻尼器位置优化目标函数及其实现方法

粘弹性阻尼器 (VED)是减振被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。VED的安装位置优化可使VED发挥最佳减震效果 ,然而通常要通过多次循环计算才能确定VED的优化位置 ,计算十分耗时。对多种位置优化目标函数及其实现方法进行了讨论 ,并根据VED的耗能原理及抗震规范提出了VED位置优化实用方法 ,使全部VED能够一次定位 ,简单可行 。

减震结构中的粘弹性阻尼器参数优化

研究了粘弹性阻尼器在结构减震控制中的参数优化问题。从性价比的角度提出了优化目标函数,建立了阻尼器的参数优化模型。以一单层框架为例,分别选用非线性规划中的复形法和通过调用MATLAB程序优化工具箱中Fmincon函数(简称Fmincon函数法)两种方法,编制了相应的优化分析程序,对粘弹性阻尼器在单层框架结构减震控制中的参数优化进行了分析。研究结果表明,两种优化算法都达到了预期的目标,实现了目标函数最小化。

粘滞和粘弹性阻尼器减震结构的等效阻尼

利用积分型本构关系,建立了带支撑的一般粘滞和粘弹性阻尼器单自由度耗能结构的微分-积分混合地震响应方程;基于与随机平均分析完全相同的等效准则,推导了可直接应用反应谱的阻尼器的等效刚度和等效阻尼的解析公式;得到了带支撑广义Maxwell阻尼器和广义微分模型阻尼器的等效刚度和等效阻尼的一般结果。通过与一些典型问题的数值计算结果比较,表明了所提方法的有效性。

粘滞和粘弹性阻尼器减震结构的随机响应特性

利用积分型本构关系,针对带支撑任意线性粘滞和粘弹性阻尼器单自由度耗能结构,建立了微分和积分混合地震响应方程;基于随机平均分析法,推导出耗能结构振幅与相位瞬态联合概率密度函数、位移与速度瞬态联合概率密度函数、位移与速度瞬态响应方差、振幅动力可靠性、振幅首超时间任意阶统计矩的一般解析解;给出了带支撑广义Maxwell阻尼器和广义微分模型阻尼器耗能结构上述各种随机响应特性,从而建立了带支撑任意线性粘滞和粘弹性阻尼器单自由度减震结构的各种随机响应特性分析的统一解析解法。

高层建筑粘弹性阻尼器的优化设置

采用遗传算法 (GA)来确定在被动控制高层建筑中每一层阻尼器合适的安装数量 .根据阻尼器的耗能特性及建筑规范对抗震结构的要求来设计评价函数 .其中选取了建筑物各层在整个反应时程加速度响应的方均根值、建筑物顶层位移响应的最大值、阻尼器的数量、及阻尼器的耗能情况来分别考虑高层建筑的震动控制、位移控制、经济性和各层阻尼器的工作性能 .通过理论分析和仿真计算表明 。