Research of a Response Precise Algorithm on a System with a Pseudo-viscous Frictional Energy Dissipator

The pseudo-viscous frictional energy dissipator（PVFED） is a new energy dissipator. This dissipator can be widely used in engineering for not only the friction is in direct ratio to velocity, but also the problem of viscous energy dissipator mucilage easily leaked has been overcome. The problem of how to get response of the PVFED sys- tem need to be solved before this dissipator can be used widely in engineering. The response calculation methods of the PVFED system on sina load was researched. Wilson-θ,Newmark-β and a precise integration algorithm was used separately to solve the system response and the calculation result in a different time step was compared. It was found from comparison that three calculation results were almost equivalent in a small time step. Calculation precision of Newmark-β and Wilson-θ was reduced and high calculation precision of a precise integration algorithm was kept in a large time step. The results show that it is an effective way to solve the response of a PVFED system by a precise integration method.

大尺度新型卷边PEC柱-钢梁T形件摩擦耗能型连接中节点抗震试验研究

本文考虑柱轴压力、PEC柱布置方式和钢板组合截面类型等设计参数,对4个大尺度新型PEC柱-钢梁T形件摩擦耗能型中节点试件进行拟静力试验。基于试验数据,分析了试件承载能力、连接力学性能、节点传力机理和破坏模态等抗震性能。研究结果发现:新型卷边PEC柱较大程度增强了核心区混凝土的约束作用,更好满足"强柱弱梁"的抗震设计要求;PEC柱轴压力增大了节点初始转动刚度,其二阶效应降低了节点抗弯承载力,但加快了梁截面进入屈服的损伤进程;预拉对穿螺栓使节点域实现了混凝土斜压带传力机理,相应降低了节点区的抗剪需求,且具有一定的自复位功效;由于T形件对节点的加强作用,使得除试件SLJ3外的其余试件破坏模态均为T形件端部外排螺栓附近钢梁截面充分屈服形成塑性铰的理想延性破坏机构,对应连接转角均大于大震层间相对侧移限值1/30,表明摩擦耗能型连接较好实现了"小震通过摩擦耗散地震能,中大震利用T形件端部外排螺栓附近梁截面屈服耗散地震能"的设计目标。

组合消能减震技术在工程项目中的应用与研究

随着消能减震技术发展日趋成熟,基于结构性能需求的各种消能器产品应运而生。目前建筑市场应用较广泛的消能器主要包括位移型和速度型两种。根据项目应用实际情况,大部分减震项目使用的消能器类型单一,未能结合不同结构体系的特点、需求及限制进行消能减震机理及效率研究,且经济性一般。在设计日趋精细化形势下,提出基于结构性能需求的组合消能减震技术,即针对不同结构体系、不同楼层等根据性能需求“量身定制”相应类型的消能器,以最大程度发挥不同类型消能器减震效率及共同作用的一种组合减震技术。两个不同工程实例的研究结果表明:相比传统单一消能器方案,组合消能减震技术可根据结构特点及性能需求,为不同阶段及设计水准下的结构提供附加刚度及附加阻尼,“量身定制”消能器减震机理明确且减震效率、经济性均较好。

带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点抗震性能研究

基于可恢复功能的抗震设计理念,提出了一种带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点,该节点由H形钢柱、悬臂段、H形钢梁、可更换的翼缘连接板和摩擦铰组成。利用有限元软件ABAQUS建立节点的有限元模型并对其进行拟静力分析,通过更改翼缘连接板强度和厚度、削弱区深度和长度、转动螺栓的直径和数量,探究不同设计参数对节点的滞回性能、承载力、刚度以及位移延性的影响。结果表明:可更换拼接连接节点的承载力、刚度、总耗能等随着翼缘连接板强度和摩擦铰摩擦力的增大而提高,翼缘连接板采用LYP160钢材节点的延性明显高于采用Q235钢材节点的延性;摩擦铰的摩擦耗能随着摩擦力的增大而提高,随着翼缘连接板强度的增大而降低。

三种阻尼减振结构抗震性能的对比分析

对设置两种新型摩擦阻尼器(T形芯板摩擦阻尼器和拟粘滞摩擦阻尼器)和粘滞阻尼器的单自由度结构及多层实际工程结构进行了时程分析研究。结果表明,一方面三种阻尼器都能有效地控制结构的反应,另一方面T形芯板摩擦阻尼器的位移控制效果略好于拟粘滞摩擦阻尼器,但是后者的加速度控制效果好于前者。

一种改进的拟粘滞摩擦阻尼器的试验研究与数值分析

对一种改进的拟粘滞摩擦阻尼器进行了试验研究和数值分析。试验结果表明,与凸面拟粘滞摩擦阻尼器相比,改进的拟粘滞摩擦阻尼器的摩擦面由线接触改为面接触,疲劳性能显著改善,阻尼器的吨位也大大提高;与Pall型摩擦阻尼器相比,改进的拟粘滞摩擦阻尼器支撑内力明显降低,尤其是在大位移的情况下更为突出,这将有利于降低柱子的轴力,提高柱的延性。数值分析结果与试验结果吻合较好,说明基于几何非线性的数值分析方法是正确的。

拟粘滞摩擦耗能器的性能试验与分析

在分析粘滞耗能器的优缺点和Pall摩擦耗能器构造特点的基础上,提出了拟粘滞摩擦耗能器;进行了拟粘滞摩擦耗能器的滞回特性试验和疲劳性能试验,试验结果表明,拟粘滞摩擦耗能器基本实现了粘滞耗能器的主要力学特征;在试验结果的基础上建立了拟粘滞摩擦耗能器的恢复力模型。

FVD与FPB在大跨长联减隔震体系梁桥中的联合作用机理研究

为验证液体黏滞阻尼器(FVD)与摩擦摆支座(FPB)组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的应用效果,以一联(50+8×100+50)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,建立全桥有限元模型,通过输入场地地震安评报告提供的50年超越概率为2%的三条人工模拟地震波,开展单独及组合使用液体黏滞阻尼器和摩擦摆支座的大跨长联梁桥减隔震研究,从能量耗散的角度揭示液体黏滞阻尼器与摩擦摆支座组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的联合作用机理。结果表明,大跨长联梁桥仅使用黏滞阻尼器,其长周期特性激发黏滞阻尼器充分发挥耗能,但无法避免对固定墩的地震损伤;仅使用摩擦摆支座隔震在纵(横)向强震下会引起支座位移超限;摩擦摆支座与黏滞阻尼器组合的减震机理为摩擦摆支座提供墩梁间的弱连接,激发墩梁间的相对速度,促进黏滞阻尼器(速度型)充分发挥阻尼耗能作用。另外,组合减震方案中摩擦摆支座为辅助耗能装置,黏滞阻尼器为主要耗能装置,且主控梁体位移;相比仅使用摩擦摆支座隔震,由于黏滞阻尼器激发的阻尼力增强了墩梁间约束,这种组合减隔震可能使结构输入能量增加,从而导致地震反应加剧。

高层拟粘滞摩擦耗能结构的试验与参数研究

首先对一座安装有拟粘滞摩擦耗能器的1：8的16层三跨钢结构模型、该结构未装耗能器的空框架以及装有普遍支撑的框架模型进行了振动台地震模拟试验和动力特性试验，试验结果表明拟粘滞摩擦耗能器有良好的减振效果．然后对影响耗能体系减振效果的主要参数进行了数值研究，讨论了支撑刚度、初始起滑力和耗能器接触刚度对减振效果的影响．

粘滞阻尼框架结构动力可靠度及参数分析

针对装有粘滞阻尼器的框架结构,建立粘滞阻尼结构的动力方程.利用虚拟激励法和Kanai-Tajimi地震动模型求解出在地震作用下的随机响应.基于随机振动的首次超越破坏理论分析装有粘滞阻尼器结构的可靠度.通过调整不同的支撑刚度和阻尼系数,得出这些参数对粘滞阻尼结构可靠度的影响.

定向井有杆抽油系统井下耗能分析

针对现有抽油系统井下能耗计算公式难以确定杆液、杆管间摩擦耗能的缺陷,提出一种比较精确的分析方法。首先,对杆管间库仑摩擦力以及杆柱各节点的弹性运动速度进行了计算;其次,对抽油系统中库仑摩擦力、粘滞阻尼力以及盘根盒摩擦力在一个抽油周期内的耗能进行了分析,并根据悬点功图计算出一个抽汲周期内井下输入功,进而对井下效率进行了计算;最后给出了计算实例。计算结果表明,杆柱弹性运动速度引起的粘滞阻尼力耗能不能忽略。

柔性基础上拟粘滞摩擦耗能系统性能的研究

本文运用WILSON-θ法研究安装于柔性基础上的拟粘滞摩擦耗能系统的性能,考察基础柔性对该系统的重要影响,对耗能器各参数变化对该系统抗振性能的影响进行详细分析,得出一些有益的结论,为该耗能器在工程中的应用提供理论依据。

拟粘滞摩擦耗能系统响应精细算法的研究

拟粘滞摩擦耗能器既有摩擦力与速度成正比的特点,又克服了粘滞耗能器粘液易渗漏的缺点,在工程抗震中具有良好的应用前景。对于拟粘滞摩擦耗能系统响应的计算,我们一般采用Wil-son-θ法和Newmark-β法,但存在误差大,对时间步长要求严格的缺点,笔者将精细积分法引入拟粘滞摩擦耗能系统响应的计算中,并将在不同时间步长下的计算结果与用传统的Wilson-θ法和New-mark-β法的计算结果加以比较,得出在相同时间步长下,引入精细积分法的计算精度较高,且在较大时间步长下,该种方法仍能保持较好精度的结论。

设置黏滞阻尼器的装配整体式框架结构抗震性能试验研究

为研究黏滞阻尼器对装配整体式框架结构抗震性能的影响,分别设计制作了1榀带黏滞阻尼器的装配整体式钢筋混凝土框架模型和普通装配整体式钢筋混凝土框架模型。对两模型进行了水平正弦激励荷载作用下的抗震性能试验,研究了两模型的滞回特性、耗能能力等。试验结果表明:设置黏滞阻尼器框架的滞回曲线较普通框架饱满,结构的耗能能力及附加阻尼比显著提高,结构的抗剪刚度增加,地震响应显著减小;设置黏滞阻尼器框架结构的滞回特性与加载位移相关,加载频率变化对两模型的滞回特性影响较小。

台湾钢骨住宅大楼含制震组件之案例探讨

本文首先简介台湾地区市面上常见之制震组件。其次提出两说明案例,针对制震组件配置之成效、造价等因素综合评估其适用性。案例一为台北顶级住宅之案例,分别评估结构物含速度型制震组件于中小度地震作用下之性能比较。先确定结构之性能目标,然后依此性能目标分别评估各类制震组件所需之数量及配置方式,再根据各类制震组件之分析结果及预估造价评定本案适用之制震组件。案例二为台中区顶级住宅,先检讨主结构系统搭配位移型制震组件或传统剪力墙或斜撑之造价比较,其次再评估速度型组件之配置与制震效能之关系。

基于黏滞阻尼器的框架结构随机地震响应分析

考虑到地震动具有随机性,利用平稳过滤白噪声地震动模型,首先建立黏滞阻尼结构的动力方程,运用虚拟激励法将平稳随机地震激励转化为简谐振动分析,求解黏滞阻尼结构在随机地震作用下的响应,然后通过选用相同数量的阻尼器在最大层间位移处集中布置、循环布置、权数布置三种布置方案,对比分析布置前后结构的地震反应,得出最优的黏滞阻尼器空间位置布置方案。由此可知,黏滞阻尼器具有明显的减震效果,得到的黏滞阻尼器布置建议对抗震设计和加固具有参考意义,同时使用虚拟激励法能高效快捷的求出结构的随机响应。

带中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架拟动力试验

为解决较大跨度自复位钢框架结构层间位移角可能超限或耗能不足的关键问题,课题组前期提出将中间柱型阻尼器应用于装配式自复位钢框架。但是因门窗开洞等要求而不能在跨中处设置中间柱型阻尼器,从而提出了带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架,对其进行了拟动力试验,并与带单中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架的拟动力试验进行了对比,分析了其位移响应、滞回性能、中间柱摩擦阻尼器滑动、索力及典型部位应变变化等。结果表明,两榀框架震后短梁-长梁连接界面处残余转角和索力降低均较小,具有良好的开口闭合机制,耗能能力较优,能够有效避免主体结构的损伤,且带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架控制结构侧移效果更好,耗能性能更优,适用于较大跨度的多高层结构。