工业建筑新型全螺栓装配式设备支架的设计与减震措施研究

针对工业建筑在役设备支架中存在的现场施焊环境污染以及无专门抗震设计规范可循等诸多问题,提出了基于《建筑抗震设计规范》的特定抗震性能目标,即保持结构处于"中震弹性"状态下,支架各挂机点水平加速度不超过设备限值。通过对比无控状态、TMD控制状态、无阻尼TMD控制状态下全螺栓装配式钢支架结构的动力响应,分析了设备支架采取振型分解反应谱法及非线性时程分析下的抗震性能与振动控制效果。结果表明:设防烈度不超过8度(0.20g)时,设备支架保持弹性状态;在支架顶部设置参数合理的TMD及无阻尼TMD装置,可以有效降低设备支架各挂机点加速度,其中,可在8度(0.20g)、7度(0.15g)、7度(0.10g)设防烈度下,分别选用TMD控制、无阻尼TMD控制、无控状态下的设备支架。

大跨径钢管混凝土拱桥减震控制装置参数的研究

大跨度桥梁结构的减震控制研究对于桥梁结构的抗震安全具有重要意义。本文以主跨368m的茅草街大桥为研究对象,基于ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,并采用子空间迭代法分析了该桥的动力特性。在此基础上进行了大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应及减震控制研究,重点进行了弹性连接装置和粘滞阻尼器减震效果的参数敏感性分析,并对比分析了不同位置布设减震装置时的效果。结果表明,纵飘振型对该桥肋纵向相对位移的贡献最大;弹性连接装置和阻尼器均能有效减小地震作用下该桥的肋梁纵向相对位移;综合考虑各关键部位的地震响应时,同时采用两类减震装置并将其分散布置时的减震效果最佳。结论可供大跨度中承式钢管混凝土系杆拱桥的抗震设计参考。

多阶适时控制连接装置性能试验及应用研究

针对多阶适时控制连接(MTC)装置,开展连接刚度计算和性能试验研究,并以某7跨连续梁桥为研究对象,运用ANSYS软件建立有限元模型,通过非线性时程分析,研究考虑行波效应时MTC装置对连续梁桥的减震效果。结果表明:不同程度地震动作用下,MTC装置可进入弹性、弹塑性、塑性、滑移的工作状态;MTC装置具有良好的滞回特性、耗能能力、承载能力及连接限位能力,其滞回曲线呈较为饱满的梭形,最大等效黏滞阻尼系数大于0.2,可承受300 kN以上荷载,且在加载过程中可提供一定连接刚度;不同程度地震作用时3种不同视波速下配备MTC装置的连续梁桥固定墩墩底剪力、弯矩及梁端位移的地震响应降低程度均在50%以上,MTC装置可明显提升连续梁桥结构的抗震性能;地震动视波速对MTC装置在连续梁桥中应用时的减震效果具有一定影响,长联大跨度连续梁桥应用MTC装置进行减震时有必要考虑行波效应影响。

不同墩高铁路连续梁桥 MTC装置减震适用性研究

为明确不同墩高铁路连续梁桥多阶段适时控制连接(MTC)装置减震适用情况,基于其工作原理,以某(75+2×120+75)m铁路连续梁桥为分析对象,采用ANSYS软件建立4种地形下不同墩高连续梁桥有限元模型。分别开展四类场地条件下墩高变化对减震效果、梁体内力及活动墩受力影响分析,探究MTC装置减震优化措施。结果表明:四类场地条件下,不同地形连续梁桥采用MTC装置减震多数情况下均可取得理想减震效果;MTC装置发挥作用时可降低梁体轴力,小幅改变梁体受弯状态,但不会对梁体结构安全产生不利影响;对于个别高墩连续梁桥减震效果不理想情况,可采取调整MTC装置限位刚度的措施增强其减震效果;此外,可通过调整I区限位刚度占比降低活动墩地震响应。

多阶适时控制连接装置设计参数分析

为明确MTC装置力学性能及设计参数影响的一般规律,针对力学性能开展拟静力试验研究,并采用有限元模型进行验证分析,在此基础上基于正交试验设计开展MTC装置初始刚度参数影响显著性分析,并探究MTC装置初始刚度在显著性参数影响下的变化规律。结果表明,考虑装配间隙调整后有限元与试验所得连接刚度较为一致,所建有限元模型可反映MTC装置连接刚度实际变化情况;MTC装置初始刚度参数影响显著性顺序为耗能挡板高度、厚度、短底边长度、长底边长度、挡板间距;耗能挡板高度、厚度及短底边长度为影响MTC装置初始刚度的显著性参数,利用MTC装置进行连续梁桥抗震设计时可适当改变三者取值对装置初始刚度进行调整,以实现理想减震效果。