车辆荷载作用下隔震沟隔震效率影响因素分析

基于动力学基本方程,运用有限单元法(FEM)和Newmark隐式积分方法,对隔震沟对车辆荷载(FWD荷载)引起的地基振动的隔震效率的影响因素进行了弹塑性数值分析。考虑到人工边界上波反射对计算结果的影响,分别用有限单元和半无限单元离散计算区域内部和边界,分析中主要考虑了隔震沟的位置、深度、宽度三个主要影响因素,基于计算结果总结出其影响规律。

电机设备三维隔震试验研究

针对核电设备设计研制了三维隔震支座,以核电设备常用的电机为例,对其三维隔震性能开展了振动台试验研究,获得了电机设备典型部位的隔震动力响应,通过对比振动台台面数据与设备测点位置的数据来验证隔震支座的隔震效果。结果表明:随着输入地震动峰值增大,隔震支座的隔震效率差别微小,隔震效果比较稳定,说明隔震支座对电机设备起到了良好的隔震作用。

变刚度地基上基础隔震结构动力学特性变化规律试验研究

基于饱和砂性土地基动孔压比变化对地基刚度的影响规律,通过控制输入地震动持时压缩比和强度的方法,提出了变刚度地基上隔震结构振动台模型试验方法,并结合已完成的不同地基上土-桩-隔震结构系列振动台模型试验,分析了地基刚度变化对基础隔震结构动力学特性的影响规律。结果表明,随着结构-土体相对刚度比的增大,变刚度地基上基础隔震结构一阶自振频率降低,但体系阻尼比明显增大,尤其是隔震层的隔震效率发生了明显的降低。变刚度地基上结构-土体相对刚度比显著影响隔震结构楼层加速度反应和层间位移反应,强震下结构-土体相对刚度比越大,隔震结构楼层加速度反应和层间位移反应较刚性地基时增大越显著。基于系列振动台模型试验结果,初步给出了基于结构-土体相对刚度比的小高宽比隔震结构模型周期延长率、阻尼比、层间位移角SSI影响率以及隔震层位移SSI影响率的预测公式,该研究结果有助于推动结构隔震技术的更广泛应用。

隔震沟减震效率有限元研究

隔震沟用于爆炸或其它原因引起的地震动减震是一个简单易行的方法，且已广泛应用于爆破工程的地震动控制，本文对隔震沟用于减振的理论上进行了研究，借助于动力有限元方法对引起对地震动的传播进行分析，同时对隔震沟的几何尺寸对减震效率的影响做了一些探讨。

特高压变电站电抗器隔震试验

为研究特高压电抗器动力模型试验及隔震技术的适用性,基于动力模型相似理论研究特高压电抗器的合理相似模型设计,利用数值仿真分析确定了易于振动台试验且忽略重力影响的相似模型设计方案,仿真结果显示该方案与严格相似模型套管地震响应误差较小,能够基本反映原型设备在地震波作用下套管的地震响应。对相似模型进行隔震设计,通过隔震理论、数值仿真对设计方案进行分析,最后对相似模型进行抗震和隔震振动台试验。数值仿真和试验结果表明:相似模型设计时重力对电抗器套管地震响应影响较小,从而可忽略重力影响;对于抗震结构,两者较为相符,数值仿真模型基本能够反映电抗器套管在地震波作用下的地震响应;隔震技术减小了电抗器套管的最大应变响应,在地震等级较高时减小幅度达50%以上,隔震效率显著。振动台试验结果表明,隔震技术对于电抗器的箱体底部加速度衰减幅度相对较小,但是套管相对于箱体是易损部件,从而在对特高压电抗器应用隔震技术时,宜重点关注电抗器设备套管的最大应变衰减。

高速铁路大跨混凝土简支梁桥减隔震方案研究

位于高烈度地震区的高速铁路大跨混凝土简支梁桥质量大,结构重要性程度高,抗震设防问题十分突出。宝兰高铁三阳川1号特大桥采用48 m大跨混凝土简支梁跨越渭河,桥址位于0.3g的高烈度地震区,抗震设计成为控制设计的关键环节。以三阳川1号特大桥48 m混凝土简支梁的抗震设防为依托,调研了当前铁路桥梁常用的几种减隔震装置,提出三种可行的减隔震方案,并建立有限元模型,对每种方案减隔震装置的适应性及减隔震效果进行模拟、分析研究。最后,对每种方案的优缺点进行了系统的综合比较,并成功将减震榫在高铁48 m大跨简支梁上进行设计应用。结论:(1)三种减隔震方案通过合理的参数设计,均可以达到较好的减隔震效果;(2)减震榫方案结构构造简单,减隔震效率高,成本低廉,不影响结构的正常使用,有利于推广使用;(3)经综合比选,宝兰高铁三阳川渭河1号特大桥48 m大跨简支梁采用分离式减震榫的减隔震设计方案。减震榫这种新型减隔震在高铁桥梁上的成功应用,丰富了减震榫在高铁大跨混凝土简支梁减隔震设计中的实践。

同济大学新建多功能振动实验中心局部隔震方案设计及分析

同济大学新建多功能实验中心为振动台、疲劳试验机和办公综合楼共用的试验厂房,由于其使用功能的特殊性,拟采用隔震技术对其进行隔震方案设计。由于传统隔震设计方案难以满足设计要求,提出了一种改进的局部柱顶隔震技术。首先,对这种改进方案的可行性进行了论述,并与其他隔震方案进行了比较;其次,给出了这种隔震技术的设计方法和步骤并通过有限元分析程序MSC.MARC对振动过程进行模拟并随后进行了非线性时程分析,总结了各个关键参数对隔震效率的影响情况;最后,以同济大学新建振动台实验室为例,应用此技术进行隔震设计,对隔震效果进行了评估。

一种新型珍贵文物隔震装置

按照典型地震波对一种全新的文物隔震装置设计方案进行了动力学仿真分析与试验考核。结果表明,该装置结构设计方案正确,性能满足文物隔震要求。

考虑SSI效应的基础隔震结构隔震性能参数分析

目前规范中关于隔震结构的分析及设计均采用刚性地基假定,忽略地基土刚度的影响。基于此,本文以软土场地上的LRB(Lead Rubber Bearing)基础隔震结构为研究对象,首先提出了同时考虑地基动力响应的频率相关性与隔震层非线性的土与基础隔震结构系统简化模型。其次,利用反应谱分析的方法,揭示了屈重比、结构-地基刚度比、高宽比以及上部结构周期等参数对于系统水平向减震系数的影响规律。研究表明:软土地基上隔震结构存在最优屈重比,其值随上部结构周期增加而减小;地基土越软,隔震层的有效隔震效率越低;在软土地基上,对于周期较短的建筑能够达到更高的隔震目标,周期较长的建筑难以达到较高的隔震目标;地基土刚度对高宽比较小的结构影响较大。

基于非线性准零刚度理论设计的变电站机柜用隔震装置试验研究

为解决变电站机柜设施地震中易发生破坏而导致电力系统监控失效问题,提出一种基于非线性准零刚度理论的变电站机柜用隔震装置设计方法。构建非线性准零刚度理论的动力学模型,分析模型的动力特性,指出其在低频阶段存在不稳定跳跃的响应放大现象,高于起始隔震频率点后隔震效率较高。依据动力学模型与有限元仿真计算结果,选择相应构件参数设计隔震装置,进行安装隔震装置的机柜振动台试验测试,人工地震波加速度峰值为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g激励下,机柜底部加速度隔震效率分别为65.17%、61.19%、53.89%、48.75%,隔震效率随加速度等级增大而有所减小,隔震装置的起始隔震频率在0.75Hz附近,激震频率为2Hz时隔震效率达72%,而后隔震效率随激震频率增大而进一步增大。研究结果表明非线性准零刚度理论在隔震设计中具有有效性,为提高变电站电力设施抗震性能提供了参考和技术支持。

高层剪力墙结构隔震设计关键技术

针对高烈度地区的实际工程案例,建立有限元模型并进行非线性时程分析。阐述了高层剪力墙结构隔震分析与设计细节。对高层剪力墙隔震结构的转换梁提出了性能设计要求。理论结合实际地分析了本结构的隔震效率$研究结果表明,隔震后结构层间剪力和层间位移明显降低,结构性能指标均能满足相应规范要求。上部结构地震响应显著降低,结构抗震性能得到很大提高。

大型储液罐的抗震性能分析及复合支座隔震研究

大型常压储液罐在地震作用下所受破坏将带来巨大的经济损失与次生灾害。为获取大型储液罐在地震作用下的响应并分析对其采取隔震措施后的效果,利用精细化有限元方法,建立了大型立式储液罐的模型,计算其振型,然后计算在不同储液量时,不同地震动作用下的储液罐地震响应,随后引入隔震支座,计算了隔震后的结构特性及地震响应,分析了隔震效率。结果表明,不同地震动作用下储液罐的地震反应有明显差异,随着储油量增加,其地震响应增大,满罐时的储液罐根部截面应力超过空罐时的2倍。利用铅芯橡胶隔震支座与滑动支座组合隔震后,能为结构带来较好的隔震效果,且随着储油量的增加,隔震效率随之增加,最大接近50%。

爆炸冲击震动隔离效果的能量传递率评价方法

基于能量方法评价隔震系统的隔震效率,建立了人体与隔震结构的二自由度隔震系统力学模型,通过分析隔震系统在爆炸冲击震动输入下的能量响应,参考传统的加速度传递率评价方法,提出了从人体承受冲击能量大小的角度评价爆炸冲击隔震系统隔震效率的方法,即能量传递率法。通过输入不同峰值和脉冲宽度的半正弦加速度脉冲信号,数值模拟了二自由度隔震系统在不同爆炸冲击震动输入工况下的能量响应,以及隔震系统的加速度传递率和能量传递率。通过对计算结果的分析,研究了隔震系统的输入与输出之间的关系,以及输入能量对隔震效率的影响规律。研究结果表明:与传统的加速度传递率相比,能量分析方法能够较好地反映爆炸冲击隔震系统的隔离效果。

隔振(震)技术在电力设施中的应用及前景

以隔振技术在某机械旋转振动控制的工程应用为例,根据隔振器设置原则确定了隔振(震)器的刚度、阻尼以及几何尺寸,通过自主编写的程序对安装了弹簧阻尼隔振(震)器的系统进行了最大振动线位移和隔振(震)效率的计算。最后,对隔振(震)技术在汽轮发电机组基础和变电站设施中的应用进行了展望。