粘滞阻尼器在某学校宿舍楼减震设计中的应用

通过对山西省某学校宿舍楼进行消能减震设计,介绍了减震设计的思路和原则,对采用粘滞阻尼器的结构进行了非线性时程分析。分析结果表明：在小震作用下,减震结构的基底剪力和层间位移角较非减震结构有明显的减小,且最大位移角小于规范值;在大震作用下,减震结构的塑性铰发展较好,满足规范要求,且阻尼器的滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,可为建筑结构安全提供保障。     

波浪-地震联合作用下跨海斜拉桥横向减振控制研究∗

为研究波浪?地震联合作用下跨海斜拉桥的横向减振控制方法,以某主跨 400 m 的跨海斜拉桥为工程背景,考虑桥梁下部结构高桩承台群桩基础的波浪荷载,并基于辐射波浪理论求解地震动水力附加质量,建立了波浪-地震联合作用下考虑水?结构相互作用的全桥有限元模型。在此基础上,采用黏滞阻尼器构建横向减振体系,分别探讨了波浪单独作用和波浪?地震联合作用下黏滞阻尼器的减振控制效果。结果表明：在波浪单独作用下,仅在辅助墩墩顶设置黏滞阻尼器的横向阻尼体系减振效果较好,能有效抑制波浪荷载引起的主梁横向位移;在波浪?地震联合作用下,比选出的横向阻尼体系依旧表现出很好的减振效果,且阻尼器参数变化对减振性能的影响规律基本一致;为兼具减振与减震功能,推荐阻尼指数 α 取 0.8,阻尼常数 C 宜控制在 4 000~6 000 kN?（m/s）^-α 内。研究成果可为跨海斜拉桥的横向减振设计提供参考。     

新型黏弹性阻尼器温度相关性试验研究

黏弹性材料的力学性能和耗能能力会随着温度上升而呈现负指数趋势,从而导致黏弹性阻尼器在温度差异较大、有高附加刚度需求的工程中难以应用。针对此现象,在传统黏弹性阻尼器中增加芳纶网眼织物制成新型黏弹性阻尼器的缩尺试样,并研究环境温度变化对新型阻尼器力学性能和耗能能力的影响规律及特征。结果表明在黏弹性阻尼器中增加芳纶网眼织物能显著提高其力学性能和耗能能力,在不同环境温度下,两类阻尼器的滞回曲线具有相似性,可通过此特性实现不同温度下滞回曲线的相互转换。     

用于结构振动控制的电流变阻尼器的设计

地震是一种随机振动 ,一旦发生将影响结构的安全。ER智能材料是一种可控流体 ,它在电场作用下可从牛顿流体变为剪切屈服应力较高的粘塑性体 ,且这种转变连续、可逆、迅速 ,因此 ,可用它来制作可调阻尼器 ,实现对工程结构地震反应的半主动控制。本文在简要介绍了ER电流材料的基本性能和ER可调阻尼器的工作原理的基础上设计了一个具有较大可调范围和较高阻尼力的ER电流变阻尼器     

新型复合粘弹阻尼器不同加载波下的性能研究

为了研究新型复合粘弹阻尼器在不同加载波下的力学性能,分别对其施加正弦波与三角波进行抗疲劳与变幅相关性试验,比较2种加载波下新型复合粘弹阻尼器的力学性能变化规律.结果表明:新型复合粘弹阻尼器,在抗疲劳试验中正弦波加载下的力学性能优于三角波加载;变幅试验中,随着应变幅值的增大,三角波加载下的最大剪应力、存储剪切模量和等效刚...     

半主动控制装置在受控结构中的优化布置

利用阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小结构体系在地震作用下的振动反应,这种振动控制的效果不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置位置。目前,对于阻尼器的位置优化的研究大多局限于被动控制,而对于主动及半主动控制装置研究则较少。本文提出了一种基于改进遗传算法和等效二次型性能指标的阻尼器位置优化方法,并应用到磁流变液阻尼器半主动控制系统中。最后,通过一8层剪切框架算例验证了本文提出的阻尼器的优化布置方法是简单准确而有效的。     

剪切型软钢阻尼器焊接热影响研究

剪切型软钢阻尼器是由连接板、翼缘板、横向加劲肋和耗能板等4个构件组成,通过焊接技术组合起来的一种减震装置,在减震技术领域被广泛应用的低屈服点软钢阻尼器,各构件连接的技术和机理对阻尼器的工作性能有着直接的影响.运用数值模拟与盲孔法实验测量相结合的方式,以焊接电流为变量,进行焊接剪切型阻尼器的焊接残余应力分布规律的研究.结...     

基于H∞理论的磁流变阻尼器半主动容错控制

建筑结构的半主动控制系统中的传感器,在强震作用下可能因出现故障而影响控制效果。以磁流变阻尼器为例,研究半主动容错控制系统的设计方法。首先,研究了基于状态观测器的半主动H∞控制器设计方法,并将之应用到建筑结构采用磁流变阻尼器的减振控制中;运用改进Bouc-Wen模型,计算磁流变阻尼器的阻尼力,通过求解一个代数Riccati方程和一个状态观测方程,得出了基于状态观测器的H∞主动控制律;再对其采用Clipped-optimal方法实施半主动控制策略。然后,针对传感器故障,利用观测器组的输出残差对故障进行在线诊断,并通过几个观测器状态值的比较得到故障的大小,并据此对传感器的测量值进行修正,从而消除故障对闭环系统的影响,最终实现半主动H∞容错控制。仿真结果表明,该方法具有很好的容错控制效果。     

静力分析方法在消能减震结构分析中的应用

由于受制于计算机软件中的消能减震单元,目前尚无较适用的静力分析方法应用于消能减震结构在多遇地震和罕遇地震下的结构分析。有关含消能减震部件的结构分析,主要以动力时程分析和动力弹塑性时程分析方法为主,因此具有较大的难度和需要很长的分析时间。为了推进结构消能减震于工程项目上的应用,缩短分析上的繁杂程序,依据《建筑抗震设计规范》,配合美国FEMA 356规范,提出一套消能减震结构在多遇地震下的等值线性分析方法和在罕遇地震下的静力非线性推覆分析方法(pushover analysis)。此方法适用于位移型阻尼器和防屈曲支撑,不但可使消能减震结构的结构分析简化,并可避免计算机软件的限制,且在不含阻尼器元素的计算机软件上,依然可做消能减震结构在多遇地震和罕遇地震下的结构分析。并介绍了此分析方法在消能减震结构的结构分析中的应用,以证明其可行性。     

考虑耦合地震作用的底层柔性结构体系振动控制

为了减小底层柔性结构的地震反应,防止结构因底层位移过大而倒塌,提出了一种底层柔性结构减震控制体系,在柔性底层安装磁流变阻尼器对其实施半主动控制。考虑到竖向地震的不利影响,建立了结构在双向耦合地震作用下的动力分析模型和振动控制方程,采用LQR控制算法对结构进行地震反应分析。研究表明,在无控情况下,结构的位移主要集中在底部柔性层;实施半主动控制后,结构的底层位移、顶层位移、各层加速度和倾覆力矩均明显减小,其中底层位移减小60%以上。在耦合地震作用下结构的地震反应比单纯水平地震作用下有所增加,以倾覆力矩的增加最明显,因此在高烈度地区应该考虑竖向地震对结构的影响。层间刚度比对结构的控制效果也会产生较大的影响,结构层间刚度比的确定应该在底层位移、顶层加速度和倾覆力矩之间权衡考虑。考虑土与结构相互作用会使结构的控制效果降低。