支撑刚度对磁摩擦耗能减振体系的影响

本文在已有磁摩擦耗能减振体系振动台试验基础上,讨论了两类磁摩擦耗能减振体系支撑刚度的影响,揭示了支撑刚度对磁摩擦耗能装置减振效果的影响规律,给出了两类磁摩擦耗能装置在结构中发挥最佳减振效果时支撑刚度的取值范围。

耗能减振结构的抗震设计方法

本文基于国内外耗能减振装置的性能试验和耗能减振结构的计算研究并结合我国正在修订的建筑结构抗震规范，提出了耗能减振结构抗震设计的统一方法。首先，提出了速度相关型线性耗能器和滞变型耗能器等效阻尼和刚度的计算方法；其次，通过大量的计算和比较，研究了耗能减振结构非正交阻尼阵强行解耦的精度和实际应用的可行性，提出了在结构地震反应分析的振型分解反应谱法中耗能器可统一归结为结构附加振型阻尼比的方法；第三，通过耗能减振结构弹性和弹塑性地震反应分析方法的提出，将耗能减振结构的抗震设计转化为普通结构的抗震设计；最后，给出了耗能减振结构抗震设计的实例。

被动耗能减振系统的研究与应用进展

结构被动耗能减振系统的研究与应用大约已有２５年的历史。近年来，国内外许多学者都致力于将结构附加耗能或阻尼系统推向实际应用，许多耗能减振装置已经安装在世界多幢土木结构中。已有的主要耗能减振装置大致可分为六类：粘滞型、粘弹性型、金属屈服型、摩擦型、调谐质量阻尼器、调谐液体阻尼器等。本文系统地综述上述六类耗能减振系统的研究与应用进展，内容包括装置的形式、耗能减振机理、分析模型、分析与实验的主要结果、设计方法、实际应用概况和设计规范制定的进展，并指出一些值得进一步研究的方向。

耗能减振层对某超高层结构的减振控制研究

以某288 m超高层框架-核心筒结构的减振控制为研究对象,针对该工程的自身特点提出了设置非线性粘滞阻尼器、铅粘弹性阻尼器耗能减振层的六种控制方案。在10年一遇风振作用下,利用改进的自回归AR模型模拟了结构Y方向的脉动风荷载时程,并对该结构进行了不同控制方案下的风振控制研究,同时针对该结构进行了7°小震和中震作用下的阻尼减震控制研究。对比分析了不同控制方案下耗能减振层对结构地震与风振作用的减振效果,结果表明本文提出的六种控制方案不仅能有效抑制结构的风致振动,显著改善结构的风振舒适度,对结构顶层峰值加速度响应的最大降幅达40%,而且还能提高结构在地震作用下的可靠性,进一步证明了耗能减振层对于超高层结构抗风与抗震的有效性和可行性,提出了风振与地震作用下设置耗能减振层超高层结构的分析与设计建议。

耗能减振结构的抗震分析与设计方法

基于国内外耗能减振装置的性能试验和耗能减振结构的计算研究并结合我国正在修订的建筑结构抗震规范，讨论了耗能减振结构抗震设计的统一方法。提出了速度相关型线性耗能器和滞变型耗能器等效阻尼和刚度的计算方法，通过大量的计算和比较，研究了耗能减振结构非正交阻尼阵强行解耦的精度和实际应用的可行性；提出了在结构地震反应分析的振型分解反应谱法中耗能器可统一归结为结构附加振型阻尼比的方法；并采用文中提出的耗能减振结构弹性和弹塑性地震反应分析方法，将耗能减振结构的抗震设计转化为普通结构的抗震设计。

基于Benchmark模型的抑制屈曲支撑耗能减振作用分析

抑制屈曲支撑可在拉压循环荷载作用下均达到屈服,拉压承载力基本一致,滞回曲线稳定饱满,耗能能力强。基于Benchmark模型对安装抑制屈曲支撑的钢框架结构基于ANSYS的数值分析表明,抑制屈曲支撑不仅可使结构在小震时的抗侧刚度有所提高,同时在大震时通过其往复滞回变形发挥耗能减振作用,大大地降低了结构的地震响应,提高了结构的抗震性能。同时分析表明考虑高阶振型影响的能力谱分析方法是一种更为精确的分析方法。

斜拉索-形状记忆合金耗能减振系统动力特性和模态分析

提出了斜拉索 -形状记忆合金 (Shape Memory Alloy,简称 SMA)耗能减振系统 ,首先得到了单振型振动的斜拉索 - SMA耗能减振系统附加阻尼比的解析解 ,研究了 SMA耗能减振器参数及其安装位置对附加阻尼比的影响 ;通过数值计算 ,分析了一个模型斜拉索 -形状记忆合金耗能减振系统受迫振动的动力反应 ,研究了 SMA耗能器的减振效果。结果表明 :SMA耗能器能够有效减小斜拉索前几阶振型的振动 ,其减振效果与 SMA耗能器的参数及其安装位置有关。

高位转换耗能减振结构静力弹塑性分析

确定结构等效阻尼比是对高位转换耗能减振结构进行静力弹塑性分析时的关键问题。结合通用分析软件SAP2000/ETABS,对结构中加入的位移相关型耗能减振装置的力学模型(Bouc-Wen模型)进行分析,给出耗能减振装置采用该模型模拟时的能量计算公式。在此基础上,结合耗能减振结构的现有研究成果,推导出位移相关型耗能减振装置采用Bouc-Wen模型模拟时结构等效阻尼比计算公式。最后,对某高位转换耗能减振结构算例进行静力弹塑性分析,分析结果表明:计算高位转换耗能减振结构的等效阻尼比是可行的,采用高位转换耗能减振结构体系能很好的改善原高位转换结构的抗震性能。

基于ANSYS软件benchmark模型耗能减振控制分析

本文系统介绍了当前国际结构振动控制的公共平台———Benchm ark模型,首次给出使用通用有限元软件ANSYS对第3阶段20层非线性钢框架抗震结构的有限元建模,结果表明,模态、无控地震反应分析结果和ASCE给出的MATLAB结果相同。利用粘滞阻尼器对此模型的耗能减振数值仿真分析的结果表明:粘滞阻尼器是一种性能很好的阻尼器,使用本文给出ANSYS的Benchm ark有限元模型来进行耗能减振控制分析是方便的、可行的。

钢筋混凝土耗能减振结构的地震损伤简化分析方法

本文提出了钢筋混凝土耗能减振结构地震反应和损伤分析的简化方法。首先给出了考虑轴力变化效应 的耗能减振结构Ｐｉｓｈｏｖｅｒ分析方法，以及结构等价阻尼比ξ的计算公式；其次，结合文献［１２］中提出的“三 水准”地震损伤性能目标，提出了耗能减振结构基于能力谱法的地震反应、损伤分析与性能设计方法；最 后，对一座设置金属屈服型耗能器的四层钢筋混凝土框架结构进行了地震反应和损伤分析．

黏滞阻尼器耗能减振工程应用设计方法研究

本中文阐述了黏滞阻尼器的构造、力学模型以及其耗能减振的基本原理,并基于国际结构振动控制公共平台Benchmark模型,采用ANSYS和SAP2000有限元软件对其进行无控和有控地震反应分析,研究了黏滞阻尼器自身参数、设置形式、速度指、阻尼系数、位置和数量等因素对其控制效果的影响规律。结合国内外规范,给出LVD安装形式、各种参数、位置和数量的简化设计方法。利用本文提出的方法来进行LVD被动耗能减振分析和设计是方便可行的。新的抗震规范容许通过设置LVD耗能减振的方法适当降低主体结构的抗震构造措施,因此,今后阻尼器的应用是个必然的趋势。

高层钢结构粘弹性耗能减振试验与分析

首先对国产ＺＮ－２２型粘弹性材料制作的耗能器进行了性能试验，得到了这种材料在土木结构频率范围内的基本性能，其次，对１６层钢结构模型在不同方式设置粘弹性耗能器的情况下进行结构地震模拟振动台试验，分析比较了不同方式设置粘弹性耗能器对结构动力性能的影响以及相应位移和加速度减振效果，为工程实际应用提供了基础。

某新建工业厂房有限元分析及减振设计

在生产设备自身振动及噪声等多因素耦合下,厂房结构产生不良振动反应,轻则减少设备使用寿命,影响企业正常生产,重则造成厂房坍塌,造成极大的生命和财产损失。通过对已建工业厂房的振动形式和异常振动原因进行分析,拟在原已建工业厂房附近建设一座功能相同、产量高、性能齐全的大型工业厂房。为减小新建厂房设备生产时对屋面的扰动,降低交变荷载对屋面防水系统的扰动,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)进行减振耗能,以保障厂房生产安全,提高使用寿命。通过研究,有效解决了大型动力工业厂房结构异常振动的难题,提高了我国工业厂房的设计水平,为工业厂房的应用提供了参考。

振戎中学食堂楼耗能减震分析与设计(Ⅱ)──能力谱法与地震损伤性能控制设计

本文针对云南洱源县振戎中学食堂钢筋混凝土耗能减振体系，首先建立了耗能减振结构构件的恢复力模型；其次，结合文献［１０］提出的“三水准”地震损伤性能目标和文献［１１］中的简化设计方法以及ＡＴＣ—４０报告中的能力谱法，对此结构在大震下的地震损伤性能进行了分析和设计验算；最后考察了耗能减振装置对结构损伤性能的控制效果。

阻尼器耗能减震技术在加固改造中应用研究

黏滞阻尼器对与消能减震部件相连的构件进行加固,满足抗震性能要求,减少对结构构件的直接加固。通过以厦门建筑产业现代化示范园公共服务中心改造工程为例,从粘钢、黏滞阻尼器安装、阻尼器质量控制、阻尼器封堵4方面对阻尼器耗能减震技术的具体应用进行了阐述和研究。

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。

形状记忆合金(SMA)被动耗能减震体系的设计及参数分析

本文探讨了基于形状记忆合金超弹性特性的被动耗能减震体系的设计方法，编制了形状记忆合金被动耗能减震体系在大震下的弹塑性反应分析程序。采用该程序，分析了ＳＭＡ耗能装置的设计参数对结构地震反应的影响，给出了参数的合理取值范围。最后，还讨论了ＳＭＡ被动耗能装置的布置方式对多自由度结构减震效果的影响。

巨型框架多功能减振结构体系风振响应分析

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。通过频域分析 ,阐明了巨型框架多功能减振结构体系在风荷载作用下的减振原理 ,得到了主框架侧移减振系数随调谐比和次框架阻尼比的变化规律。采用简谐波合成法模拟了脉动风荷载 ,通过时域有限元分析 ,验证了频域分析的结论。研究结果表明 ,与普通的巨型框架结构体系相比 ,巨型框架多功能减振结构体系在风荷载作用下的响应显著降低 ,具有良好的减振效果。

黏弹性阻尼减振技术及其在梁类结构中的应用

对因结构特点或工作环境所限不能采用主动振动控制的结构,采用阻尼被动振动控制具有简单易行且可靠的优势。在对黏弹性阻尼材料黏弹特性进行分析的基础上,利用其耗能原理,建立约束阻尼层梁的动态有限元模型,并基于小变形线弹性理论对阻尼夹芯梁进行ABAQUS有限元仿真模拟。模拟结果表明,约束阻尼减振比自由阻尼减振更适合于梁类结构,合理设计阻尼层厚度可以在较短时间内消耗掉输入的振动能量,使结构振动减弱甚至趋于静止。所设计的环形夹芯约束层可以解决梁因中间添加较软黏弹阻尼层而造成的层间大变形错位以及刚度的削弱。

SMA金属橡胶阻尼器的减振性能及其在防高墩桥梁地震碰撞中的应用

通过伪静力试验探讨了加载频率和位移幅值对形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶阻尼器中SMA金属橡胶元件的刚度和阻尼特性等力学性能的影响,结果表明,SMA金属橡胶刚度随加载频率和位移幅值的增大而增大,能量耗散系数Ψ基本不受加载频率影响但随位移幅值的增大而减小。通过地震模拟振动台试验探讨了SMA金属橡胶阻尼器的减振效能,然后针对高墩桥梁,在考虑行波效应的地震多点激励作用下,对比分析未设置和设置防碰撞阻尼器的高墩桥梁非线性地震反应,研究其在地震作用下的控制效能,结果表明,防碰撞阻尼器可以有效防止主梁与主梁之间以及主梁与挡块之间的地震碰撞,并限制了桥墩的位移,从而减轻桥墩的地震破损,因此在高墩桥梁碰撞位置(伸缩缝处或接缝处)设置防碰撞阻尼器有助于提高桥梁整体抗震性能,但设置防碰撞阻尼器有可能增加主梁地震破损的可能性以及桥梁支座反应的不确定性。