新型波形钢腹板组合箱梁等效阻尼比计算方法

为确定新型波形钢腹板组合箱梁等效阻尼比的合理取值,基于阻尼等效前后复频率相等原则,利用复频率和组合结构材料阻尼比之间的关系,提出新型波形钢腹板组合箱梁各阶模态等效阻尼比计算方法。采用有限元软件建立3个新型波形钢腹板组合箱梁的动力分析模型,利用该方法计算得到该新型组合结构等效阻尼比并与实测结果进行对比。结果表明:采用该方法求得的新型波形钢腹板组合箱梁等效阻尼比与试验测试结果吻合较好,进一步可说明该方法物理意义清晰明确,能够较准确地反映新型波形钢腹板组合箱梁的阻尼耗能特性。建议在对新型波形钢腹板组合箱梁进行动力特性分析时,等效阻尼比取为0.03。

附加黏滞阻尼器结构附加等效阻尼比算法研究

本文基于应变能概念,从附加等效阻尼比计算的基本理论出发,结合国内外相关规范、导则及论文,讨论了几种计算附加非线性黏滞阻尼器建筑结构的附加等效阻尼比实用估计方法。以一个实际工程为算例,比较附加黏滞阻尼器结构和两种不同估计方法得到的附加等效阻尼比的阻尼结构在地震时程下的响应,验证了各方法计算结果满足工程精度情况。

等效阻尼比对基于位移的抗震设计的影响分析

等效阻尼比是基于位移抗震设计中确定等效周期的一个关键参数。通过对不同研究者提出的等效阻尼比模型进行比较研究,重点讨论了滞回模型、延性系数和等效周期对等效阻尼比的影响。结果表明,不同等效阻尼比模型的总体变化趋势是一致的;滞回模型对等效阻尼比有很大影响,Ramberg-Osgood模型的等效阻尼比是Flagshaped模型的2.56倍;等效阻尼比随着延性系数的增大而增大,尤其在μ=2～4范围内变化幅度最大;短周期与中长周期等效阻尼比相差2倍多,故等效周期小于1 s时,必须考虑其对等效阻尼比的影响。

消能减震结构附加等效阻尼比计算方法

消能减震结构可以根据不同附加等效阻尼比确定地震影响系数,因此,确定合理的阻尼比成为消能减震结构设计的关键.首先对比中、美、日3国计算方法的差异,然后对消能减震结构的等效阻尼比计算方法进行研究,最后根据日本消能减震结构阻尼比计算的思路,提出更为合理精确的计算公式,为该类结构的设计提供理论依据.

天然橡胶支座(LNR)的等效阻尼比试验研究

简要论述了天然橡胶支座（LNR）的力学特性，通过不同温度、不同压应力、不同应变的相关性压剪试验研究了天然橡胶支座等效阻尼比的温度、压应力、应变相关性．试验结果表明常规条件下天然橡胶支座等效阻尼比在2％～3％之间，结合日本的相关资料及设计方法，隔震设计中可不考虑天然橡胶支座的粘滞阻尼．

能力谱法中等效阻尼比的误差分析及假设检验

通过一单自由度和一多自由度算例,对考虑等效阻尼比的传统能力谱法和采用弹塑性反应谱的改进方法进行比较,并和非线性动力分析对比。为验证等效阻尼比的假定,构造了能产生完整、对称滞回环的特殊地震动。结果表明:采用等效线性体系考虑附加阻尼的传统方法低估了结构响应,有较大误差;同时说明结构的塑性滞回耗能与等效阻尼比并无直接联系,即等效阻尼比的假设并不准确;而采用弹塑性需求曲线的改进方法和真实反应吻合较好。

钢筋混凝土圆柱等效阻尼比及在桥梁抗震分析中的应用

基于对50根弯曲破坏钢筋混凝土圆柱低周反复试验结果的分析,建立了完整滞回环的数学表达式并推导得出等效阻尼比计算模型;以双柱墩桥梁为例,说明了建立桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比关系的方法。研究表明,完整滞回环数学表达式较好地反映了弯曲破坏钢筋混凝土圆柱的滞回特性,得到的等效阻尼比模型计算结果与试验结果符合较好;采用建立的桥梁整体结构等效阻尼比与墩柱端部塑性铰等效阻尼比的关系进行pushover分析更能反映实际情况。采用等效阻尼比模型算得的目标位移与基于Rosenblueth模型和Kowalsky模型算得的位移之间存在较大差距。

组合结构等效阻尼比的确定及在有限元计算中的应用

针对组合结构动力响应计算中,一般根据工程经验确定结构阻尼比,往往导致结构动力响应计算结果偏小,不利于结构安全评估的问题,首先根据复阻尼理论与结构动力学方法,推导出组合结构的等效阻尼比计算公式;然后,以某体育场组合结构为工程背景,在有限元法基础上使用ANSYS软件建立该结构的有限元模型.根据计算出的自振特性以及利用ANSYS二次开发功能所形成的阻尼刚度矩阵,实现等效阻尼比的有限元法求解.计算结果表明,等效阻尼比能够正确反映组合结构的动力特性,从而可以科学地计算其动态响应.

黏滞阻尼器结构等效阻尼比计算方法比较研究

讨论了几种计算附加非线性黏滞阻尼器结构的等效阻尼比实用估计方法,并根据减震结构与非减震结构动力响应提出动力响应减震系数法计算附加等效阻尼比,并以一个黏滞阻尼器框架抗震墙结构实际工程比较了四种附加等效阻尼比估计方法以及动力响应减震系数法得到地震响应的准确性。

钢与钢筋混凝土混合结构等效阻尼比计算分析

在复阻尼假定下,通过能量守恒原理推导出适用于以剪切变形为主的钢与钢筋混凝土混合结构在双向振动下的等效阻尼比的简化公式,该公式较为适用于工程应用.采用SAP2000有限元软件建立一个钢与钢筋混凝土混合结构的模型进行分析,并用该简化公式计算等效阻尼比,最后在SATWE中采用该阻尼比与在PMSAP中采用由不同材料单元的阻尼矩阵叠加(通常为非比例阻尼)选项进行抗震分析对比,证明该简化公式是适用的.

消能减震结构阻尼器有效刚度及结构等效阻尼比取值方法研究

给出了消能减震结构时程分析中阻尼器有效刚度及结构等效阻尼比的计算步骤,研究了消能减震结构阻尼器有效刚度、结构等效阻尼比如何取值并给出取值建议,讨论了消能减震结构考虑双向地震作用时地震工况主次方向的确定方法。以某框架结构为例,对比消能减震结构时程分析与等效结构反应谱分析。结果表明,本文所提出的取值方法合理,双向地震工况主次方向确定方法可行;按本文取值方法确定的等效结构受力情况符合消能减震结构实际受力情况,等效结构的反应谱分析结果能够包络时程分析结果,采用该等效结构进行结构设计是安全可靠的。

组合结构振动的等效阻尼比

本文采用滞后阻尼的假定,在获得组合结构含有滞后阻尼系数的复频率方程后,进而导出了一种分析组合结构体系等效阻尼比的方法,运用该方法,只要在实数范围内,采用通常的特征值方法或所选用的软件,便可获得各种组合结构任一阶等效阻尼比,简单且实用。本文最后给出了一个组合悬臂结构和组合高层建筑筒体结构的实例。

粘弹性阻尼器附加等效阻尼比的计算

粘弹性阻尼器既提供阻尼又提供刚度,使得粘弹性消能体系的设计比粘滞阻尼器消能体系复杂。将运动方程用状态方程描述,构造李雅普诺夫函数,从随机响应的角度出发,推导出一个粘弹性阻尼器附加等效阻尼比计算公式。从而使粘弹性阻尼器的消能减震特性可以仅用这个阻尼比来表征,该方法能有效的简化粘弹性消能体系的设计。和常规方法比较,该方法具有足够的精度,且是偏于安全的。

粘滞阻尼器等效阻尼比的计算公式研究

在减震结构的设计和研究中,常用等效阻尼比来表示减震装置对结构减震耗能作用的大小,并可作为线性反应谱分析的关键参数。针对粘滞阻尼器这种最为常用的减震装置,本文首先基于纯阻尼模型推导了其等效阻尼比计算公式,再在此基础之上研究了阻尼器刚度效应对等效阻尼比的影响,得出了考虑刚度效应的修正公式。在工程应用中,只要明确了阻尼器的位置和参数,并对结构进行自振特性分析,即可通过本文公式算得粘滞阻尼器的等效阻尼比。

剪力墙的等效周期和等效阻尼比研究

结构弹塑性反应可用等效线性化方法中的等效刚度和等效阻尼比进行计算。为研究钢筋混凝土剪力墙的等效刚度和等效阻尼比,通过分析剪力墙的力-位移简化四折线滞回模型,推导了其屈服点和峰值点的等效刚度、等效周期和等效阻尼比的计算公式。为验证其准确性和适用性,采用提出的峰值点等效刚度、等效阻尼比公式和FEMA 440建议的公式,分别计算了42片钢筋混凝土剪力墙试件的等效刚度和等效阻尼比,并进行了对比分析。结果表明:提出的计算公式和FEMA 440建议的公式所得到的等效周期和等效阻尼比值与试验值比较吻合,因此,所提出的计算剪力墙的等效周期和等效阻尼比的公式较为合理。

基于位移的高桩码头抗震设计等效阻尼比计算公式

现行高桩码头抗震设计规范中采用的等效阻尼比计算公式并非专门针对码头,无法反映其结构特点,也未考虑土体对体系阻尼的贡献,故通过对码头进行低周往复Pushover分析,研究了考虑桩土相互作用的码头滞回特性,确定了码头等效阻尼比的计算公式.为验证所提出的计算公式的准确性和适用性,采用60条地震波对2个高桩码头进行了非线性时程分析,并将采用替代结构法得到的位移需求与时程分析得到的位移需求进行了对比.研究表明,Pivot滞回模型可很好地反映混凝土桩码头的滞回和承载力退化特性,而Masing准则可较好地模拟钢管桩码头的滞回特性;以非线性时程分析结果为判定准则,采用所提出的等效阻尼比计算公式得到的位移需求精度高于采用规范中计算公式得到的位移需求精度.

高层建筑矩形Multi-TLD系统等效阻尼比分析

如何减小地震作用对建筑结构的破坏是工程结构领域重要的研究课题之一。结构振动控制为工程结构的抗震设计与研究开辟了一个新的途径。笔者所研究的多个调协液体阻尼器 (简称MTLD)作为一种结构被动控制装置 ,具有造价低廉、可靠性高、简便易行的特点。笔者在现有研究成果的基础上 ,更加深入地研究了多个TLD对高层建筑的振动控制作用 ;推导出设置了MTLD的高层建筑结构在地震作用下的等效阻尼比 ,并且指出了影响MTLD系统等效阻尼比的基本参数 ;最后 ,以一 2 4层建筑为例 ,笔者研究了影响系统阻尼比的各个基本参数 ,并且对其进行优化设计 。

水平分层土层系统等效阻尼比的简化计算方法

在实际工程场地中,很多土层可视为水平分层,各层土的物理和力学性质存在差异,其中包括土的振动阻尼比。本文讨论水平分层土层系统的等效阻尼比的近似计算方法,基于5个不同的加权函数推导了10种等效阻尼比的计算公式。通过2个算例,分别以等效阻尼比为参数计算水平分层土层的地震反应,并与准确解相比较,分析了不同等效阻尼比近似计算方法的计算精度。数值结果表明,若等效阻尼比计算方法选择不恰当,会导致土层地震反应的计算结果出现较大误差。针对2种不同类型的水平分层土层,建议采用基于三角形分布的加权函数来计算土层系统的等效阻尼比。

高层建筑矩形TLD系统等效阻尼比分析

推导出安装调谐液体阻尼器(TLD)的建筑结构在简谐地震作用下的等效阻尼比,并对影响等效阻尼比的各个参数进行了研究,最后求得最优化参数.

考虑桩土相互作用的高桩码头体系等效阻尼比及Pushover分析

为考虑桩土相互作用的高桩码头体系等效阻尼比,将地震作用下高桩码头的滞回耗能定义为各桩塑性铰耗能和桩-土相互作用耗能之和,桩-土相互作用耗能根据p-y曲线和Masing准则定义的滞回环确定,码头结构的塑性铰总耗能为各桩塑性铰耗能的总和,按照正弦激励下一个振动循环内高桩码头体系与相应单自由度体系粘滞耗能相等的原则,推导得到了高桩码头体系等效阻尼比计算公式,并对两个高桩码头进行了Pushover分析。分析表明,土体耗能对高桩码头体系阻尼贡献较大,根据码头各桩塑性铰出现顺序和转动情况计算码头的等效阻尼比更符合实际情况。