新型动力设备隔振减震器力学性能研究

隔振器可有效降低动力设备工作产生的高频振动,但低频地震下设备隔振器位移响应较大。将碟形弹簧和环形摩擦套筒分别作为竖向隔振和耗能单元,竖向耗能单元内设置振动间隙实现正常使用隔振和地震时减震的两阶段机制,形成一种新型动力设备隔振减震器。基于理论分析给出了隔振减震器的设计流程,并进行了算例设计,采用ABAQUS软件进行了隔振减震器的静力性能分析和动力设备整体系统的动力性能分析。结果表明:提出的隔振减震器及其系统的数值模拟与理论计算结果吻合较好;设计算例实现了设备正常工作时仅隔振、地震作用下耗能单元启动的两阶段隔振减震机制;竖向耗能单元使得设备竖向地震位移响应减小超过50%,水平向耗能单元使隔振减震器水平地震剪力减小超过80%,降低了隔振减震器地震倾覆和破坏的风险。

放大型黏滞阻尼墙的力学性能与试验研究

该文提出一种多杠杆并联的放大型黏滞阻尼墙,根据放大型黏滞阻尼墙的构造和受力特点,分析了放大装置的竖向提拉效应,提出了普通型和放大型黏滞阻尼墙的阻尼力及耗能理论公式,并对装置的变形和耗能进行了分析。设计制作3倍位移放大型装置黏滞阻尼墙和普通黏滞阻尼墙的试验模型,并在正弦波的作用下进行往复加载试验,分析不同试验工况下黏滞阻尼墙的滞回耗能曲线,并将理论曲线与试验曲线进行了对比,验证了力学模型的正确性。在相同位移下,放大型黏滞阻尼墙比普通阻尼墙滞回曲线更加饱满、耗能更为显著。最后以三层混凝土框架结构为计算模型进行减震分析,确认了考虑竖向提拉效应的放大型黏滞阻尼墙的减震效果。

虎门二桥坭洲水道桥纵向约束体系研究

虎门二桥坭洲水道桥为主跨1 688m的双塔双跨悬索桥。为减小该桥在汽车活载、温度作用及风荷载下的梁端位移,提出一种在塔梁连接处设置静力限位-动力阻尼装置的纵向约束体系。采用有限元软件SAP2000Nonlinear建立全桥有限元模型,分析该静力限位-动力阻尼装置的限位间隙、限位刚度对梁端位移、塔梁相对位移、限位力的影响规律,确定限位装置的合理参数取值,分析设置静力限位-动力阻尼装置前、后加劲梁应力、桥塔纵向弯矩和梁端位移。结果表明:该桥静力限位-动力阻尼装置的限位刚度取200MN/m,广东侧和东莞侧限位间隙分别取0.82m和1.05m;采用静力限位-动力阻尼体系后,静力作用和地震作用下的梁端位移大幅降低,伸缩缝规模从2 758mm降到2 106mm,减小23.6%。