聚合阻尼耗能减震结构理论模型及振动台试验

提出一种高层减震结构体系,将核心筒与外框架采用柔性滑动连接,并集中设置聚合阻尼减震系统,充分利用内部核心筒和外框架的侧向变形差耗散地震能量;建立了聚合阻尼减震结构的简化质点系模型,并得到地震作用下的位移传递公式;完成了模型结构的振动台模型试验,验证了聚合阻尼耗能减震结构的减震效果;最后通过工程算例分析得到了聚合阻尼耗能减震结构内核心筒、外框架的地震响应和减震效果,进一步探讨了地震作用下不同结构体系的塑性损伤状态,理论和试验研究结果表明聚合阻尼耗能减震结构可有效控制结构构件的塑性损伤。

铰式SMA耗能减震器仿真分析

为解决某些实际工况下阻尼器受压易屈曲,耗能不稳定的问题,提出了一种铰式SMA耗能减振器,其结构具有残余应变小、耗能能力稳定以及震后可自复位的优势并基于ABAQUS有限元计算软件模拟其在往复荷载下的受力情况并通过滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、能量耗散等参数验证了减震器的耗能能力和稳定性。结果表明,该设计方案能够有效地降低系统失效的概率及提高系统的可靠性。

框架-分布摇摆芯筒-核心筒结构体系力学模型及耗能减震性能分析

为了提高传统框架-核心筒(frame core tube, FCT)结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(frame-distributed tube-core tube, FDCT)新型高层结构体系,用以减小传统筒体围合面积。进而提出框架-分布摇摆芯筒-核心筒(frame-distributed rocking tube-core tube, FDRCT)新型高层结构体系,改善FDCT因刚度削弱导致的抗震能力下降。根据FCT结构、FDCT结构和FDRCT结构的简化分析模型,基于Lagrange方程建立三种结构的动力方程。通过分析地震下结构的时程响应,针对分布摇摆芯筒的质量进行相关参数分析,证明附加摇摆体系的FDRCT结构具备优良的耗能减震性能。对三种结构分别进行了不同场地条件以及不同类型长周期地震波下动力时程分析,结果表明FDRCT结构在不同类型地震波下均有耗能减震效果,且在长周期地震波下更为优越。对三种结构的性能-利润总值进行评估,结果表明在不同类型地震波下FDRCT结构均可实现既能提升结构的经济性,也能保证结构在地震下的安全性能。

浅谈耗能减震装置的研究进展

耗能减震装置安装便利、节省成本,兼备安全和经济效益的优点。与以刚克刚的传统抗震方法相比,以柔克刚的耗能减震技术消能效果显著、安全可靠,在实际工程中应用广泛,已经成为现代结构抗震和防灾减灾的重要手段。介绍耗能减震装置的研究进展,主要对金属阻尼器、防屈曲支撑和耗能支撑进行简要归纳,并提出有待进一步研究的建议。

带耗能减震层的框筒结构设计与应用研究

文章介绍了带耗能减震层框架核心筒结构的概况,包括带耗能减震层的结构设计、耗能减震层的阻尼器、采用的耗能方式、带耗能减震层与带加强层的结构抗震两种体系的对比。同时还介绍了耗能减震层结构体系的设计原则。最后从多灾害、加强层和耗能减震层合作的角度对框架核心筒结构进行进一步的研究。

水电站厂房不同支座方案耗能减震分析

【目的】研究橡胶支座对水电站厂房动力特性的影响。【方法】通过建立某岸边式水电站厂房三维有限元模型,对比分析了在地震作用下铰支座、铅芯橡胶支座以及高阻尼橡胶支座三种不同支座型式对水电站厂房上部结构的耗能减震效果。【结果】铰支座方案自振频率最高,地震作用下响应最大。除了下游侧柱底外,铅芯橡胶支座方案排架柱的其余部位均是最安全的。【结论】综合考虑,铅芯橡胶支座的耗能减震效果最好。

阻尼器在耗能减震结构中的应用

随着建筑抗震技术的发展以及对抗震机理的深入认识,耗能减震成为了抗震技术的一个发展趋势,而耗能减震结构体系的实现主要依赖于研制出简便实用的耗能减震装置——阻尼器。本文从传统抗震方法与现代抗震理论的对比分析了现代抗震技术的优势,对阻尼器在耗能减震结构中的研究与应用进行了综述,包括耗能减震体系的特点;主要的几种阻尼器的耗能原理、构造及应用情况;提出了耗能减震技术在未来发展应用中需要探索的若干问题。

用于工程结构减震控制的耗能减震技术

文章对土木工程结构耗能减震技术进行了综述,阐述了金属耗能减震、摩擦耗能减震、粘弹性耗能减震和粘滞耗能减震4种方法的原理、特点与应用研究概况。

冲击荷载下EPS垫层棚洞耗能减震作用研究

通过在棚洞顶部铺设砂垫层能够达到一定的缓冲吸能目的,然而工程实践表明:砂垫层材料缓冲效果有限,且自重荷载较大,建设成本偏高,不利于大面积推广应用。为此,在传统棚洞砂垫层的基础上提出一种结合聚苯乙烯泡沫层(EPS)的复合垫层结构,依托丽江至攀枝花高速公路宝鼎棚洞工程,采用动力有限元方法对运煤缆车冲击棚洞过程动力响应进行研究,与传统砂垫层进行比较,从而揭示EPS垫层在棚洞结构设计中的耗能减震作用。结果表明:与传统垫层结构相比,结合EPS垫层的棚洞结构能够在一定程度上降低棚洞结构自重、冲击力、以及棚洞混凝土板的位移、应力响应,具有较高的工程应用价值。

振戎中学食堂楼耗能减震分析与设计(Ⅰ)一反应谱法

本文采用耗能减震技术，根据建筑结构抗震规范规定的反应谱法，利用ＣＴＡＢ程序对云南省洱源县振戎中学食堂进行了抗震计算分析和设计验算．首先对未加耗能减震装置的空框架结构进行了小震下的位移和强度验算以及大震下的位移验算；其次，介绍了本工程选用的Ｔ字芯板摩擦耗能器的工作原理，并对耗能器进行了足尺性能试验；第三，根据工程结构的环境特点和建筑使用功能要求，确定了耗能减震方案；最后，对耗能减震结构进行了抗震验算和分析，结果表明，附加耗能器后的工程结构抗震性能得到了明显改善．

地震作用下全浮漂大跨斜拉桥耗能减震控制研究

以某实际全浮漂大跨斜拉桥为研究应用对象,探讨了全浮漂大跨斜拉桥阻尼器的布置原则,考虑桩-土的相互作用,建立了全桥空间有限元分析模型,针对该非比例阻尼体系,通过基于应变能理论的振型阻尼分别考虑上部结构阻尼、下部结构阻尼和阻尼器阻尼,从而实现结构不同部分不同阻尼引入到有限元分析模型。然后进行了黏滞阻尼器参数优化,得到了最优阻尼系数和最优阻尼速度指数,并进行减震效果分析。研究结果表明:采用黏滞阻尼器可有效控制结构的地震响应,主塔顶位移、主梁位移和主塔底弯矩分别减小为普通全浮漂体系的60.4%、56.7%、71.8%;随着阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小,梁端位移、塔顶位移和阻尼器位移减小,主塔墩底弯矩单调减少,当阻尼系数增加和阻尼速度指数的减小到一定值时主塔墩底弯矩控制效果基本稳定。

耗能减震控制的研究、应用与发展

本文首先介绍了结构振动控制 ,包括被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制 ,然后对其中应用较为广泛的耗能减震控制中的各种阻尼器构造、性能、研究及应用状况作了系统的讲解 。

软钢阻尼器耗能减震结构的研究与应用综述

对软钢阻尼器消能减震结构进行了综述,包括国内外软钢阻尼器研究与应用状况,软钢阻尼器耗能减震结构体系的分析与设计方法及标准化发展,并提出了软钢阻尼器耗能减震技术有待进一步研究的若干问题。

耗能减震结构的抗震设计原则与设计方法

根据国内外耗能减震器和耗能减震结构的研究成果,结合我国正在修订的建筑结构抗震设计规范,提出了耗能减震结构的实用抗震设计方法。内容包括耗能减震结构的适用性和设防目标;耗能减震结构的性能标准;耗能减震结构设计的基本要求;耗能减震器的选择,数量确定和布置;耗能减震结构的分析与验算方法。

被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法研究

结合我国抗震设计规范,提出被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法。在该方法中,结构的性能水平用层间位移角限值予以量化,以简化方法计算速度相关型阻尼器的等效阻尼比。该法首先对经过初步设计的建筑结构进行推覆分析以评估其抗震性能,然后依据性能目标要求选择阻尼器的参数和数量,并对设置阻尼器的结构再次进行推覆分析以检验层间位移角是否满足性能目标要求。通过算例,介绍用该方法对钢筋混凝土规则框架进行消能减震设计的设计过程。实例分析表明,提出的被动耗能减震结构基于能力谱法的抗震设计方法是可行的,并且与非线性动力分析得出的平均结果吻合较好。

新型耗能减震滚石棚洞作用机制研究

传统滚石棚洞主要是通过结构顶部的砂砾石垫层来耗能抗冲击的,然而实践表明:砂砾石垫层材料不仅缓冲吸能效果有限,且自重荷载较大,建设成本偏高,不利于大面积推广应用。为此,提出一种新型耗能减震棚洞,通过在棚洞支座处增设耗能减震器,在最大限度降低棚洞自重的情况下增大防护结构的系统柔度,达到耗能减震的目的。通过构建非线性质量弹簧体系来模拟滚石冲击下棚洞结构的动力响应,并结合能量原理对新型棚洞的防滚石抗冲击机制进行分析,结果表明耗能减震棚洞能大幅度降低滚石的最大冲击力,并通过耗能减震器的变形来耗散冲击能,大幅度降低棚洞结构的建设成本。

设置金属阻尼器的某高层建筑耗能减震分析

为了研究金属阻尼器在高层建筑中的耗能减震效果,在研究金属阻尼器耗能特性的基础上,利用非线性动力时程分析方法,对使用金属阻尼器的某高层建筑进行了8度大震作用下结构的弹塑性反应分析,对比了建筑物的自振周期和振型,绘制了3种地震波作用下的层间位移角曲线,并作了比较分析。结果表明,金属阻尼器耗能特性较好,高层建筑层间位移角明显减小,墙与连梁的破坏程度减小,达到了良好的耗能减震效果。该成果对金属阻尼器在高层建筑中的应用具有一定的参考意义。

耗能减震结构的受力分析与层间弹塑性变形简化计算方法

本文研究了安装粘弹性耗能器结构在常遇地震作用下层间最大剪力的分配情况 ,给出了层间最大剪力在结构构件与耗能器之间按刚度分配原则进行假想分配后 ,所得假想层间构件力与层间最大构件力之间的关系 ,以及假想层间附加力与层间最大附加力之间的关系 ,探讨了罕遇地震作用下安装粘弹性耗能器结构与安装软钢耗能器结构的层间弹塑性变形简化计算方法。

筒仓耗能减震结构体系振动台试验研究

根据相似理论设计制作了1∶25的有机玻璃筒仓模型,在三向六自由度振动台上先后对模型半仓贮料和满仓贮料进行了有、无耗能减震装置的模拟地震振动台对比试验,并对试验结果进行了分析研究.结果表明:耗能减震装置具有良好的减震效果,筒仓结构在加装耗能减震装置后,在共振时的仓顶动力放大系数有明显的降低,平均降低幅度达20%以上;贮料的减震作用随着激励的增强而提高,筒仓结构表现出明显的质量非线性和阻尼非线性.

基于空腔楼盖的新型耗能减震装置参数优化

对一种基于空腔楼板的新型耗能减震装置的参数优化问题进行了探讨;对基于拉格朗日变分原理推导出的装有该装置的受控结构非线性运动方程进行统计线性化处理,以结构的水平位移方差最小化为优化准则,应用定点理论方法对该装置的参数优化问题展开研究;利用蒙特卡洛模拟方法对不同情况下受控结构的减震效果进行对比分析,验证了该方法的有效性。结果表明:采用所提方法能有效进行耗能减震装置的参数优化设计,为该装置的推广应用提供依据。