北京奇太振控科技发展有限公司

北京奇太振控科技发展有限公司是一家主要从事研究、开发建筑和桥梁用减振和振控整合系统的外资公司,是美国泰勒设备公司在中国的总代理。从1999年开始,联合中国建筑科学研究院抗震所,首次从美国引进了这项世界先进的抗震技术,并在北京火车站的加固改造工程中安置了32个泰勒液体粘滞阻尼器,将该项国际上早已开始应用的技术逐步地引入中国,开拓了相关设计,应用领域。十几年来,泰勒阻尼器在北京盘古大观、北京银泰中心、天津国贸中心、

北京奇太振控科技发展有限公司

北京奇太振控科技发展有限公司是一家主要从事研究、开发建筑和桥梁用减振和振控整合系统的外资公司，是美国泰勒设备公司在中国的总代理。从1999年开始，联合中国建筑科学研究院抗震所，首次从美国引进了这项世界先进的抗震技术，并在北京火车站的加固改造工程中安置了32个泰勒液体粘滞阻尼器，将该项国际上早已开始应用的技术逐步地引人中国，开拓了相关设计、应用领域。十几年来。泰勒阻尼器在北京盘古大观、北京银泰中心、天津国贸中心、

新型阻尼器在大跨度漂浮体系桥梁振动控制中的应用研究

在正常运营过程中,风荷载、车辆荷载等日常动力荷载几乎时刻作用于漂浮体系桥梁,并引起较大的结构响应。大跨度桥梁因自身结构的特殊性,在频繁荷载激励下主梁容易产生过大的纵向累积位移,导致伸缩缝和支座提前破坏。对于高速铁路桥梁,现有的减隔震技术具有一定的局限性,未必适合控制发生频繁且作用速度较大的刹车荷载引起的结构响应。耐久性问题也制约着阻尼器在复杂动力荷载作用下的性能。众多工程案例表明,在系统考虑影响桥梁安全因素的前提下,针对性的制定解决方案,才能实现结构保护的目的。本文以粘滞阻尼器在实际应用中存在的问题为讨论点,从工程实际出发详细介绍了多种特殊性能阻尼器在桥梁振动控制中的应用效果和发展前景。

地震荷载和列车制动力作用下铁路桥梁振动控制

列车在运行以及刹车状态下会对桥体产生非常明显的动力作用。区别于地震作用,刹车荷载对桥体的作用时间和频次较长,但力幅值相对较小,在长期运行中易引起桥体和附属设施疲劳及稳定性下降。通过对铁路桥梁刹车荷载的研究,介绍几种主要的控制方法及在控制刹车荷载时存在的一些应用误区,并给出应用建议。

恒裕金融中心项目的风振控制计算分析及现场实测

以深圳恒裕金融中心B塔项目为例,通过对比结构顶点加速度、顶点位移、层间位移角、倾覆力矩的变化及附加阻尼比,验证了液体黏滞阻尼器在超高层建筑抗风中的明显减振效果。本文对目前建筑结构动力参数实测的方法以及测试设备进行了解释,同时,也介绍了对恒裕中心在设置阻尼器前后的结构基频、阻尼比、风振舒适度的现场测试情况。通过测试,验证了设置阻尼器可以有效降低结构在风振下的振动,提高结构的舒适度水平。测试结果受到外部因素影响其准确性虽然不足,但阻尼比和顶层加速度降低的趋势是确定的。这次测试也是世界上首次对设置了液体粘滞阻尼器结构进行的实体建筑的动力参数测试。

超大跨度悬索桥涡激振动响应与振动控制

超大跨度钢箱梁悬索桥的结构阻尼和刚度较小,其竖向模态频率低且密集,随风速变化加劲梁可能先后发生多次涡激振动。首先针对某超大跨度悬索桥,进行有限元建模和动力分析。为研究悬索桥多模态涡激振动响应机理和有效抑振措施,在忽略气动刚度和气动阻尼影响时,通过简化Scanlan经验非线性涡激力数学模型得到简谐涡激力数学模型。然后以各竖向模态涡振最大位移响应为优化目标,基于液体黏滞阻尼器参数敏感性分析和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)参数优化设计方法,分别确定阻尼器参数和TMD参数。最后探讨了黏滞阻尼器耗能系统控制悬索桥多阶竖向模态涡振的可行性,详细分析了TMD系统控制涡激振动的效果。结果表明:在塔梁间设置黏滞阻尼器对各竖向模态主要起振区域的涡振位移控制效果不理想;TMD系统能有效抑制常遇风速范围内加劲梁的多阶竖向模态涡振响应,将最大振幅严格控制在容许值以内,提高了加劲梁抵抗涡振变形的能力。

地震和列车制动力作用下铁路斜拉桥振动控制研究

为解决半飘浮体系铁路斜拉桥在地震和列车制动力作用下的振动问题,保障行车稳定和结构安全。从分开控制角度出发,利用非线性时程分析方法,研究一种新的组合控制体系对斜拉桥纵向振动响应的控制效果。结果表明:对于列车制动力引起的小速度纵向振动,锁定装置比黏滞阻尼器更加敏感,控制效果更好;通过设置合理参数阻尼器可有效减小铁路斜拉桥在地震下的纵向位移和塔底弯矩,减震率均在56%以上。基于黏滞阻尼器与泄压阀锁定装置自身独特性能的组合体系,在一定程度上既能弥补单一方案的不足,又能同时满足大跨度铁路斜拉桥控制列车制动力和地震响应需要。

桥梁用液体黏滞阻尼器的减振设计和类型选择

总结和归纳目前国内外桥梁工程中使用的不同类别的液体黏滞减振装置:锁定装置、液体黏滞阻尼器、熔断液体黏滞阻尼器、限位阻尼器和摩擦型液体阻尼器。对它们的构造、使用性能的共同及各自特性进行讨论,介绍或导出各类阻尼器的计算公式和分析模型。从我国的几个工程实例的计算分析结果来看,只要设计的合理,液体黏滞减振装置对不同结构形式的桥梁工程都能起到显著的减振作用。证明液体黏滞阻尼器在桥梁上的减振控制中的有效性。说明未经严格动力测试检验的阻尼器是不能保证满足设计和使用要求的。进而介绍阻尼器设计和使用上的一个关键——阻尼器的测试检验。详细阐述上述各类阻尼器需经过何种测试进行验证,给出测试评判的标准,供桥梁设计工作者设计时参考。

车致桥梁振动与黏滞阻尼器参数

目前中外已通车运营的大跨度悬索桥,在车辆荷载作用下普遍存在因主梁纵向累计位移过大而引起的伸缩缝和支座提前破坏现象。针对该问题,通过在主梁纵桥向设置黏滞阻尼器,并采用非线性时程分析方法对结构进行动力响应分析,研究了阻尼器对车辆荷载引起的纵向振动响应的控制效果及阻尼器参数变化对控制效果的影响规律。结果表明:设置恰当参数的黏滞阻尼器,可以有效抑制悬索桥在车辆荷载作用下的振动响应;主梁梁端最大位移、梁端累计位移和1/4跨处的竖向最大位移随阻尼器参数变化的规律具有一致性。最后,对大跨度悬索桥黏滞阻尼器参数的选用问题进行总结,建议先以车辆荷载作用下的主梁纵向振动位移和阻尼器工作功率为优化目标,再根据地震响应的控制效果确定最优参数。这样既能保证黏滞阻尼器具有足够的安全储备,又能同时实现对地震及车辆荷载的控制。

大跨度结构楼盖竖向振动舒适度分析及TMD设计

大家已经公认,在人致振动下加设调谐质量阻尼器(TMD)是目前发展迅速的大跨结构上最有效的结构振动保护措施之一,但也有很多由频率过于敏感而引起的局限性和负作用。为了研究在大跨结构使用TMD在人致振动下的工作情况,为体育馆结构设计了主要用于抵抗人致振动的减振方案,并把相同工况下减振前后的结构反应加以比较。计算结果表明,TMD可以有效降低结构在人致作用下的加速度。作为一个案例研究——一个为大跨结构舒适度设计的TMD系统,通过它的分析、计算和设计,以及产品应有的测试全过程,进行了讨论。

一种结构减振新体系-液体黏滞阻尼器开放空间系统的应用探索

主要目的是探索一种液体黏滞阻尼器连接的全新形式——开放空间阻尼系统。从国外报告的理论研究及足尺实验中总结了初步结论,并先后使用有限元的简易模型及实际工程模型模拟了开放空间系统的三种形式。在模拟分析中,探讨了遇到的各种问题及影响开放空间系统效果的各种因素。结果显示,开放空间系统的效果受多种几何因素影响,且其减振的效果并不算高。但是由于开放空间系统提出的目的是在布置条件苛刻的情况下能够使用阻尼器减振,因此具有一定的工程意义。

核电厂主蒸汽管道阻尼减振与抗震分析

增设阻尼器是处理核电厂主蒸汽管道振动与地震冲击问题的主要方法。本文利用Sap2000软件建立核电厂主蒸汽管道的有限元模型,分析出了管道的固有频率、振型等动态特性。分析结果表明,平动是主要的影响振型。本文应用非线性动力时程分析计算蒸汽管道在33 Hz频率下的振动及地震响应,得到了管道加设阻尼器前后的振动位移和振动速度数据,并进行了比较,探讨了阻尼器在管道减振与抗震中的应用效果。结果表明,在不改变管道原有结构、不影响管道正常工作的前提下,安装液体黏滞阻尼器可以对主蒸汽管道产生减振与抗震的效果。

东平水道特大桥并联混合式减振方案研究

为增强桥梁结构的抗震能力和耐久性,针对大跨度铁路桥梁车致振动及地震响应的动力特点,以东平水道特大桥为工程背景,提出一种并联混合式减振方案,研究黏滞阻尼器对纵向滑移体系桥梁地震响应的控制效果,分析不同控制体系对列车荷载引起结构响应的影响。研究结果表明,黏滞阻尼器能显著减小大跨度铁路桥的地震结构位移和内力响应;泄压阀锁定装置对列车制动力和行车荷载的抑振能力优于黏滞阻尼器;当黏滞阻尼器和泄压阀锁定装置协同工作时,在降低二者出力值的同时可实现对列车荷载更好的控制效果,由于传力路径的改变,控制后的墩底剪力和弯矩均有所增大,但锁定装置的增大效应更小。

套索式黏滞阻尼器位移放大系数合理取值和布置优化

针对刚度较大、层间位移较小的超高层剪力墙结构,黏滞阻尼器采用套索布置在避难层中,其放大系数的取值和布置方式仍存在不足。套索连接是位移放大装置,通过放大阻尼器轴向行程来提高阻尼器的耗能能力。从几何分析的角度出发,对反向套索连接阻尼器的结构减振率和布置优化进行探讨:推导了反向套索连接阻尼器轴线最大位移的解析式,对比不同布置高度、不同放大系数的套索连接下结构的动力响应。当布置框架跨度过大时,通过设置悬挑桁架的反向套索连接,对比设置前后结构的动力响应。研究结果表明:套索系统效率与布置框架的高度、跨度有关,按角度确定的理论放大系数与结构减振率并不成正比。与原方案布置相比,优化布置后的结构减振率更高。优化方案在实际工程中均得到验证,即合理选取套索放大系数和布置方式能更大化地提高结构的附加阻尼比。

大跨度桥梁黏滞阻尼器破坏与耐久性研究

桥梁工程作为生命交通线的重要组成部分,保证其运营安全具有重要意义。为提高桥梁抗震能力设置的黏滞阻尼器系统,长期抗震性能受耐久性影响很大,存在过早破坏现象。利用统计对比方法,分析了不同结构类型桥梁阻尼器的工作状态,研究了可能造成阻尼器过早破坏和影响阻尼器耐久性的主要因素。结果表明,频繁且持续时间较长的交通荷载和风荷载是造成阻尼器过早密封失效的主要外因,而二者的累积叠加效应会加快疲劳破坏进程。在考虑桥梁减震需求和结构承受能力下,阻尼器设置数量越多,设计出力越大,对阻尼器长周期工作稳定性和耐久性越有利。

液体黏滞阻尼器在超高层结构上的抗震抗风效果和经济分析

为了保护地震及大风环境下的高层和超高层建筑,加设液体黏滞阻尼器是目前被工程界广泛认同、发展最为迅速、最为有效的结构振动保护方案。综合介绍国内外安装液体黏滞阻尼器的7座高层建筑,对阻尼器的安置方式、减振结构的抗震(振)效果、相关规范以及经济性进行评述。其中墨西哥Mayor大楼、美国波士顿大楼是世界工程界成功应用耗能减震装置的经典案例,银泰中心、盘古大观是我国首批使用阻尼器进行减振控制的超高层建筑,对这些工程采用的计算分析方法,结构抗震设计进行汇总,并提供相关建议和意见,供设计者参考。近期美国几位学者在一座42层钢筋混凝土结构的概念设计中,提出采用阻尼器替代剪力墙体系进行抗震设计的理念,对这一高层建筑工程的抗震新方向进行介绍,引为参考。

速度锁定装置在津秦客运专线减震设计中的应用

速度锁定装置首次应用在津秦客运专线大跨度连续梁桥——跨京沈高速公路匝道特大桥上,为了解速度锁定装置的抗震能力,从设计参数选取和减震效果分析方面研究该装置在减震设计中的应用。速度锁定装置的最大锁定力、最大冲程、锁定位移和锁定速度分别为5 000kN、±100mm、8mm、0.25mm/s。采用有限元软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型,分别将5条地震波输入到桥梁模型中,对比设置速度锁定装置前、后结构的地震响应,对墩顶位移、墩梁相对位移、墩底剪力、墩底弯矩及墩底竖向受力进行分析。结果表明,速度锁定装置能明显减小连续梁固定墩位移和地震力;在地震荷载下,速度锁定装置使连续梁受力重新分配,增强了结构的稳定性。目前,津秦客运专线已经通车运营,速度锁定装置工作良好。

超高层结构应用液体黏滞阻尼器在中国的发展

液体黏滞阻尼器在高层和超高层建筑中起到抗震和抗风的结构保护作用,已经在国内外得到广泛认可。近十年来,在国内应设计院委托,前后计算分析了近20个高层、超高层建筑工程,其中7座已经被业主和超限审查通过,4个工程已经完成,3座已在施工或正在准备施工,还有几座在和业主讨论中,还有一半以上的建筑因各种原因阻尼器不能被采用,但在阻尼器的设计计算过程中,发现有很多创新点或启发,希望和设计者分享。在超高层结构发展应用过程中,美国的阻尼器设备公司在阻尼器开发方面也有很多发展,均做一简单介绍,供讨论参考。

液体粘滞阻尼器和TMD应用于高层结构的抗风效果对比

众所周知,使用TMD对减少结构风振有着很好的效果,但也有很多由频率过于敏感而引起的局限性和负作用。为了研究在高层结构上应用阻尼器或TMD减振究竟孰优孰劣,以及阻尼器能否代替TMD抗风等问题,本文针对某150m高层混凝土结构分别设计了对应的两种主要用于抗风的减振方案,并对相同工况下各自的减振效果加以比较。本文使用以往工程的人工风波进行数值积分,计算表明,一定数量直接安置的阻尼器可以和上百吨重的TMD起到同样的抗风效果,且在高效的套索连接形式帮助下,前者的成本不到后者的二分之一。结果表明,阻尼器在风振和地震工况下均有良好的减振效果,而TMD仅能用于抗风,且TMD会在一定程度上加剧结构的扭转效应。

江阴长江大桥用液体粘滞阻尼器的测试鉴定和结果初分析

按照中交公路规划设计院的要求,美国泰勒公司为江阴长江大桥加固工程设计制作了液体粘滞阻尼器,并按计划完成了阻尼器的全部测试和鉴定工作,测试结果显示阻尼器完全符合设计要求。介绍了江阴大桥改造工程概括及阻尼器设计的一些思路,通过对阻尼器的测试内容和过程进行剖析,说明了对桥梁用阴尼器测试的必要性和重要性。