装配式阻尼器耗能板平面形状优化设计

针对传统矩形软钢阻尼器因焊接热应力和边角处的应力集中导致耗能效果较差的问题,本文设计了圆边缘型耗能板、三角边缘型耗能板和椭圆边缘型耗能板三种边缘型耗能板装配式阻尼器,并通过Abaqus有限元软件对耗能板平面形状进行优化设计,可为建筑的抗震设计提供借鉴。

中间柱型阻尼器全螺栓装配式钢框架数值分析

提出了一种中间柱型阻尼器全螺栓装配式钢框架结构体系,利用有限元软件ABAQUS对该体系平面框架进行了数值模拟,分析钢框架的滞回性能、法兰螺栓预紧力损失、中间柱滑移以及各关键部位的应变变化等,并与试验结果进行对比。结果表明:有限元结果与试验结果基本吻合,结构表现出良好的滞回性能和抗震能力,法兰螺栓预紧力稍有降低,单法兰内套筒式连接节点达到刚接效果;中间柱型阻尼器的设置,不仅为结构提供耗能,还可延缓结构塑性发展和保护主体结构。

形状优化的装配式剪切型金属阻尼器力学性能研究

为了解决剪切型金属阻尼器应力集中和焊接区的热应力影响问题,提高其耗能效率,提出一种采用等应力线优化形状的装配式剪切型金属阻尼器。根据弹塑性力学J2理论寻找在一定外力条件下的等应力线,以等应力线同时进入屈服为条件设定剪切型金属阻尼器耗能片形状,并进一步推导了供设计使用的阻尼器初始刚度与承载力的计算式;建立了阻尼器的精细有限元数值模型,以模拟其低周往复加载的力学性能,分析阻尼器的变形模式与耗能能力,并进行了4个阻尼器的拟静力试验研究。试验与数值分析结果表明：提出的阻尼器初始刚度与承载力计算式的计算值与数值分析和试验结果吻合较好;形状优化阻尼器具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力;与未优化阻尼器相比,形状优化剪切型金属阻尼器的塑性变形分布更加均匀,最大累积等效塑性应变明显减小;采用全螺栓连接,易于更换。

装配式自复位剪切型铅阻尼器抗震韧性试验研究

电力系统的抗震韧性是韧性城市建设的核心之一,研发高强度瓷、瓷的替代材料以及附加减隔震元件是提高瓷柱式电气设备抗震韧性的重要手段。以典型高柔型电气设备为研究对象,研发了适用于该类电气设备的装配式自复位剪切型铅阻尼器,对阻尼器核心元件——形状记忆合金棒材及装配式剪切型铅阻尼器进行了滞回性能试验,研究了主耗能环长度对装配式剪切型铅阻尼器力学性能的影响。试验结果表明:形状记忆合金棒材的等效阻尼比介于4%~11%之间,其位移恢复率超过60%,具有很好的复位能力;附加耗能环可以提高装配式剪切型铅阻尼器的耗能稳定性,通过阻尼器及其核心元件滞回性能的对比,验证了装配式自复位剪切型铅阻尼器具有形状记忆合金阻尼器高复位能力和装配式剪切型铅阻尼器高耗能能力等的综合特性,为电气设备的抗震安全性提供有效依据。

装配式转动摩擦阻尼器耗能性能研究

为提供可靠的耗能性能且便于震后更换,设计并制作了一种构造形式简单、传力机制明确的装配式转动摩擦阻尼器。在建立其恢复力模型基础上,通过压剪试验机测试阻尼器在不同预紧扭力矩和加载频率下滞回性能,获取滞回曲线、骨架曲线、单位滞回能量曲线及等效阻尼比。结合试验数据验证理论模型的准确性。研究结果表明:阻尼器设计采用的恢复力模型与试验吻合度较高,实测滞回曲线饱满,证明阻尼器的耗能性能良好;摩擦系数、滞回耗能能力与加载频率相关性较小,单位滞回能量随位移幅值增大而增大,同时等效阻尼比变大。