E型钢阻尼器数值仿真及试验研究

吸收国外的研究成果,应用高强度钢代替软钢设计了E型钢阻尼器。通过试验与数值仿真对该类阻尼器的滞回性能和恢复力模型进行了研究,表明E型钢阻尼器采用弹塑性材料模型在循环载荷作用下具有良好的耗能性能。通过本文分析说明该设计方法可以应用于高强度钢,降低了生产成本。

ε型钢阻尼器滞回疲劳性能分析及试验

ε型钢阻尼器是一种尺寸小、性能优越的金属阻尼器,可广泛应用于各种工程抗震结构中。本文分析了影响ε型钢阻尼器滞回疲劳性能的因素,应用数值仿真对该类阻尼器的滞回疲劳性能进行了分析及试验验证。结果表明:ε型钢阻尼器在循环载荷作用下具有良好的耗能作用,并且抗疲劳性能优越;在地震中可往复循环多次耗能,保护主体桥梁的安全。

基于FEA技术的E型钢阻尼器优化设计

对E型钢阻尼器的结构特征进行了介绍,提出了计算E型钢阻尼器最大横向位移量的有效理论公式,并利用ABAQUS软件对某桥梁用E型钢阻尼器进行结构优化设计。有限元分析结果与实验结果比较吻合。有限元分析技术与实验相结合的设计方法为E型钢阻尼器的设计提供了一种新的思路。

双座串联大跨度斜拉桥横向C型钢阻尼器减震优化

双座串联斜拉桥是大跨度斜拉桥设计实践中的一种创新,本文以洪鹤大桥为背景,研究了横向C型钢阻尼器对该类桥梁的减震效果。首先,基于Midas Civil建立全桥空间有限元模型,根据桥梁特点及场地条件选取合适的地震波,以横向+2/3竖向组合方式输入,采用非线性时程分析计算地震响应。随后,在除塔梁支座外的其余支座处布置横向C型钢阻尼器,选取关键部位的位移和内力为控制指标,对C型钢阻尼器的屈服力F_(y)进行参数分析,获得最优取值区间。最后,对比分析了有无C型钢阻尼器的桥梁横向地震响应。结果表明:C型钢阻尼器屈服力设计值最优区间为500~1500 kN;E2地震作用下,当F_(y)=1000 kN时,相比于无C型钢阻尼器时,梁端位移、交接墩、边墩墩梁相对位移响应峰值分别减少了27.4%,70.3%,41.2%,减震限位效果明显;且仅交接墩、辅助墩处内力有明显增加。

H型钢阻尼器实验与数值仿真

吸收国内外软钢阻尼器的研究成果,通过实验与数值仿真对H型钢阻尼器的滞回性能和恢复力模型进行了研究,表明H型钢阻尼器采用弹塑性材料模型在循环荷载作用下具有良好的耗能性能。通过分析说明构造简单,屈服强度大的H型钢阻尼器能应用于实践,在相同的耗能能力下比其他软钢阻尼器生产成本更低。

型钢阻尼器在双肢摇摆墙结构中的作用研究

本文对菱形开孔H型钢阻尼器进行研究,通过ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,验证了此种阻尼器具有良好的滞回性能;对某12层框架结构、框架-双肢摇摆墙混凝土连梁结构和框架-双肢摇摆墙菱形开孔H型钢阻尼器结构进行动力时程分析,通过不同工况的分析结果表明,菱形开孔H型钢阻尼器加入双肢摇摆墙结构中,达到了双肢摇摆墙结构对阻尼器小震屈服、中震耗能、大震更换的要求;平均了结构层间位移角,减小了结构层间加速度、结构顶点位移,使双肢摇摆墙结构具有更加良好的抗震性能。

变截面U型钢阻尼器的滞回性能及其应用研究

为解决基础隔震结构在控制隔震层过大位移时可能会增大上部结构剪力的问题,提出一种具有拟线性滞回特征的变截面U型钢阻尼器,其阻尼力随变形的增大而增大,返回平衡位置时,负向阻尼力随变形的减小而减小。通过性能试验对3个变截面U型钢阻尼器试件的滞回性能进行考察,给出了滞回模型的理论算式,并采用ABAQUS进行了有限元数值模拟,分析与试验结果基本吻合。设计了采用变截面U型钢板阻尼器的隔震方案,与常规铅芯阻尼隔震方案对比分析表明：合理设计的变截面U型钢阻尼器具有拟线性滞回特征的阻尼性能,采用该阻尼的基础隔震方案可以同时减小上部结构层剪力和隔震层位移的振动幅值。

Ⅰ-型钢槽阻尼器的ANSYS仿真分析

运用ANSYS非线性有限元程序 ,对不同设计参数的Ⅰ 型钢槽阻尼器的滞回性能进行仿真分析 ,考察了设计参数对钢槽阻尼器消能性能的影响 .研究表明 ,Ⅰ 型钢槽阻尼器的滞回曲线饱满 ,具有较好的消能性能 ,通过ANSYS仿真分析 ,能获得较优的设计参数 ,对实际钢槽阻尼器元件的设计。

剪切型钢板阻尼器研究进展

剪切型钢板阻尼器是金属软钢消能器中广泛使用的一种形式,目前对于传统的剪切型钢阻尼器研究已经相对比较成熟,对剪切型钢阻尼器各方面影响因素有了充分的研究。针对剪切型钢阻尼器容易发生面外屈曲,以及难以同时满足小震屈服大震不坏的耗能性能,近年来很多研究人员进行了多种设计。由于设计的类型较多,以及对于近年的剪切钢阻尼器的翼缘、加劲肋等对耗能影响的研究没有一个整合,作者认为需要对剪切型钢阻尼器的结构设计及研究进行一个综述,以便之后对于剪切型钢阻尼器的构造设计。

基于C型钢的新型减震装置优化设计及性能分析

为提升C型钢阻尼器的性能,以适应更高的工程需求,提出一种新型的等截面C型钢阻尼器。给出该阻尼器的设计力学公式,建立三维模型,使用ANSYS软件进行仿真分析,以获取阻尼器的性能参数,并进行室内对比试验。试验结果表明,在相同地震条件下,基于抗震阻尼钢的等截面C型钢具有更高的阻尼比和更加稳定的滞回特性,明显提高了使用效果。该研究成果可为工程实际中考虑使用等截面C型钢替代变截面C型钢提供参考。

大跨度斜拉桥顺桥向阻尼约束体系研究

为探讨E型钢阻尼器和液体粘滞阻尼器对大跨度斜拉桥的减震限位效果,以某(55+135+400+135+55)m半飘浮体系双塔斜拉桥为背景,设计2种阻尼约束减震体系方案。采用通用有限元程序SAP2000建立桥梁动力分析模型,通过参数分析确定较为合理的减隔震设计参数,选取3条人工地震波分析2种阻尼约束减震体系方案对该桥地震响应的影响规律。分析结果表明:选取的E型钢阻尼器和液体粘滞阻尼器均可有效控制地震作用中斜拉桥主梁的水平位移,采用液体粘滞阻尼器时塔底弯矩增幅相对较小,主梁水平位移控制效果相对较好。综合考虑减震限位效果及综合使用性能,在该斜拉桥中推荐使用液体粘滞阻尼器约束减震体系方案。

U型钢棒-滚动隔震支座的设计与数值分析

提出U型钢棒-滚动隔震支座。在滚动隔震支座四周增设U型钢棒阻尼器,以此增强滚动隔震支座的限位、复位能力,整体优化滚动隔震支座的隔震效果。首先,分析研究U型钢数量和宽度的变化对新型支座刚度的影响。然后,结合工程实例设计支座,使用ANSYS模拟分析,结果表明,新型支座更大程度的降低了地震作用下上部结构的位移和加速度,验证了该支座在地震作用下具有可靠的隔震功能。

新型钢棒阻尼器隔震橡胶支座抗震性能试验研究

提出一种新型U型钢棒阻尼器,该阻尼器通过冷弯加工成型,通过高强螺栓安装在普通无铅芯橡胶隔震支座上发挥消能减震作用。首先通过一系列试验对U型钢棒阻尼器的耗能能力、延性、刚度和疲劳性能进行了研究,发现其具有良好的抗震性能。然后对由U型钢棒阻尼器和普通无铅芯橡胶隔震支座组合而成的新型橡胶隔震支座进行了剪切试验研究。试验结果表明,该新型隔震支座的等效水平刚度、屈服后刚度和屈服力等各项受力性能都比铅芯橡胶支座有了很大的提高。与铅芯橡胶支座比较,该新型隔震支座具有更好的耗能性能,可以广泛应用于隔震和减震工程中。

大跨度桥梁边墩横向减震体系的地震易损性分析

在大跨度桥梁中,边墩的竖向恒载与中墩相比往往较小,导致支座滑动摩擦力较小,因此,摩擦型耗能减震支座无法有效控制地震位移.针对以上问题,提出了滞回型钢阻尼器和滑动支座配合使用的桥梁边墩减震体系.然后,以一座大跨度钢桁架拱桥为例,建立了全桥有限元模型,以支座位移、墩底弯矩以及拱脚立柱的应力为工程需求参数,采用云图法建立概率地震需求模型,分析了该大跨度桥梁的边墩横向地震易损性.结果表明,采用滞回型钢阻尼器和滑动支座的桥梁边墩减震体系可有效降低桥梁上、下部结构各主要控制部位的横向地震易损性.

行波激励下高烈度区特大铁路悬索桥减震技术研究

为研究行波激励下高烈度区大跨度铁路悬索桥的地震响应特性及减震技术,以我国某千米级跨径铁路悬索桥为对象,建立数值模型开展多点激励时程计算,分析行波效应对结构响应的影响及不同装置的减震效果。研究结果表明:各构件响应随视波速的增大及行波方向的改变未呈规则分布;特定视波速(750,1 000,2 000 m/s)下,行波共振现象会放大响应的变化幅度,由此对结构抗震设计造成的不利影响需格外关注。较一致激励,行波效应可使梁端位移、东塔塔底弯矩下降64.20%和41.24%,使塔顶位移、西塔塔底弯矩增大116.06%和46.51%。主梁跨中布置耗能型中央扣可避免柔性中央扣因应力过大而破坏;“耗能型中央扣+E型钢阻尼器”措施可大幅降低梁端位移,但会增大桥塔轴力;“耗能型中央扣+黏滞阻尼器”的组合减震方案可同时降低结构的位移及内力响应,更适用于高烈度区大跨度铁路悬索桥的减震控制。

新京航运河大桥抗震性能分析

根据JTG/T B02-01—2008《公路桥梁抗震设计细则》,新京航运河大桥主墩高仅3.6 m,属于矮墩,其地震结构的频率很高,在E2的地震作用下混凝土又不允许出现塑性破环,因此,必须进行减隔振设计。该桥选用了在国内有过应用先例的E型钢弹塑性阻尼器作为减震设备。在地震发生时E型钢阻尼器发生弹塑性变形,从而将输入桥梁结构的大部分地震能量吸收掉,将上部结构传递至桥墩的地震力保持在一定的水平内,保证了桥墩和桩基的安全,达到减振的目的。

铁路桥梁钢阻尼减隔震支座设计与性能分析

基于减隔震设计理念和耗能减震设计方法,研发一种适用于预制拼装铁路桥梁的新型钢阻尼减隔震支座。支座采用环型钢阻尼减隔震元件,结构简单,减隔震性能优异。性能试验表明:滞回曲线饱满、平滑连续,力学性能稳定;低周疲劳性能良好,整体耗能能力强。该支座具有充分的塑性变形能力,在多次循环荷载作用下仍然具有良好的耗能能力,可适用于地震区域的铁路简支梁桥。本研究可以为今后铁路桥梁在跨越高烈度地震区域提供设计依据,并为相关规范、产品标准提供支撑。