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近年来,能量分析方法在结构抗震设计中的应用问题受到国内外地震工程界的普遍关注,被认为是今后结构抗震设计理论的发展方向之一.以一钢框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构为对象,通过逐渐增大框架底层柱截面,分析它们在不同类型地震波下的地震能量反应,结果表明,加强钢框架底层柱使结构总输入能基本不发生变化,结构滞回耗能在总输入能中的比例ν和底部剪力墙滞回耗能占结构总滞回耗能的比例μ均随结构刚度特征值λ的增大而减小,因此,加强钢框架底层柱能够提高外钢框架-内混凝土剪力墙结构体系的抗震能力,降低其在强震作用下的损伤程度. 相似文献
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高层混合结构滞回耗能比的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于结构层间弯曲屈服强度的概念,提出了高层混合结构滞回耗能比的简化计算公式,该公式综合体现了结构以及地震动特征参数对结构滞同耗能比的影响。研究表明,结构滞回耗能比随地震动的峰值速度与峰值加速度的比值的增大而增大;随着地震动幅值的增大,滞回耗能比也线性增加;对于短持时地震动,滞回耗能比与强震持时之间没有一定的规律性,但对于长持时地震动,结构滞回耗能比会随强震持时的增大而线性增加。随着结构弯曲屈服强度系数的增大,结构滞回耗能比呈凹函数下降,结构的自振周期越大,同一弯曲屈服强度系数对应的滞回耗能比越小;钢框架与混凝土剪力墙承载力比值的增加能够降低结构的滞回耗能比。 相似文献
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为了探究能够全面评估钢筋混凝土结构抗震性能的量化指标，借助有限元软件ABAQUS对一拟建的10层框架-剪力墙结构进行了大量的非线性动力时程数值计算，对比分析了不同地震作用下最大层间位移角与滞回耗能的分布情况，从结构滞回耗能的角度揭示了破坏机制，得到主要结论如下:结构层间位移角最大的位置不一定是损伤破坏最严重或者薄弱的部位，以层间位移角作为整体结构抗震性能的判别指标离散性较大，计算结果易受所选地震波的方法及数量影响；结构滞回耗能沿楼层的分布受地震波选取方法和数量的随机性影响较小，结构底层耗能对结构整体耗能贡献最大，约占结构总耗能的60%，其余各楼层滞回耗能约占结构总滞回耗能的1%~8%；梁和柱滞回耗能主要集中于结构底部1层，总的框架梁滞回耗能仅占结构总滞回耗能的18%~22%，绝大部分地震输入能由框架柱吸收，总的框架柱滞回耗能占结构总滞回耗能的80%左右，该计算结果与实际震害中结构主要形成"柱铰"破坏机制的现象较为一致。 相似文献
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利用超弹性SMA螺栓梁柱节点的耗能能力和自复位特性，将其引入到耗能跨而构建"自复位耗能跨"，基于既有的节点试验研究结果对结构体系的滞回性能进行了探讨。在此基础上，以具有旗形滞回特征的单自由度体系为工具，对配置自复位耗能跨低多层钢框架体系的能量系数进行推导。能量系数可以合理量化具有旗形滞回规则结构的峰值响应需求，能量系数越低，表明地震动下结构的峰值响应越低。为了阐明滞回参数对能量系数的影响，对具有不同滞回参数组合可代表低多层结构的等效SDOF体系进行了非线性动力分析，参数组合包括周期、屈服后刚度比、延性系数及能量比。同时对能量系数的离散性也进行了分析。结果表明:能量系数及能量系数的离散性受结构周期、屈服后刚度比及延性系数影响较大，受能量比的影响较小。 相似文献
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钢框架-带缝钢板剪力墙结构受力性能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对4种钢框架、6种带缝(两排)钢板剪力墙片(四周与构件无连接)和6种固接的钢框架-带缝钢板剪力墙结构在3种不同竖向荷载作用下的抗侧能力和往复荷载下的滞回性能进行了研究,并对比分析。结果表明:前两种结构的侧移刚度、抗侧能力相对较低,屈曲后刚度退化快;钢框架-带缝钢板剪力墙结构的侧移刚度、抗侧能力和耗能能力比前两种结构有明显的提高,说明钢框架与带缝钢板剪力墙片固接后工作协调性能良好。带缝钢板剪力墙片与钢框架-带缝钢板剪力墙结构的整体设计参数宽高比W/H,开缝设计参数开缝墙肢的高宽比h/b、宽厚比b/t、开缝墙肢与剪力墙的高宽比h/H对结构的抗侧能力和滞回性能有很大影响。W/H增大,结构的抗侧能力增强,滞回性能降低;h/b、b/t、h/H增大,结构的抗侧能力降低,滞回性能提高。 相似文献
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本文通过能量法研究了钢筋混凝土筒体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解筒体结构的滞回输入能;用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力;根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-筒体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估,通过与非线性动力时程分析的对比,证明了方法的可行性。 相似文献
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本文通过能量法研究了钢筋混凝土简体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解简体结构的滞回输入能；用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力；根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-简体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估，通过与非线性动力时程分析的对比，证明了方法的可行性。 相似文献
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耗能段腹板高厚比对Y型偏心支撑钢框架滞回性能影响的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
Y型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中抗震耗能的结构形式之一,为了研究Y型偏心支撑钢框架中耗能梁段腹板高厚比对结构滞回性能的影响,进行了2榀1/3缩尺Y型偏心支撑钢框架的低周反复荷载试验.本文主要介绍了试验过程,分析了Y型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力.试验结果表明:Y型偏心支撑钢框架延性好、耗能能力强,耗能梁段腹板高厚比的改变对Y型偏心支撑钢框架强度、刚度以及耗能能力具有较大的影响.耗能梁段腹板高厚比设计得合理,Y型偏心支撑钢框架侧向刚度较大,可以满足在小震或中震作用下的结构变形要求,在大震作用下提供良好的变形能力和耗散地震能量的功能. 相似文献
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地球形成初期,构成地球的物质在组成上是大致均一的.目前地球的地核-地幔-地壳圈层结构,是由分异作用形成的.分异过程释放的能量称为分异能.Sorokhtin和Chilingarian等人从行星吸积的定义出发,导出了基于地球内部密度分布的势能计算公式,计算出的分异能大小为1.698×1031J.本文采用计算球体势能的思路,导出分异能计算的解析公式和数值计算公式,通过求取原始地球模型与均匀分层模型、PREM模型的势能差计算分异能.两种方法的计算结果分别为1.535×1031J和1.698×1031J.前者与Sorokhtin等的结果相近,后者与之相同.本文初步分析了方法间的异同以及造成结果偏差的主要原因. 相似文献
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A computational method of energy evaluation is derived to study the elastic responses and energy distribution of actively controlled single‐degree‐of‐freedom (SDOF) structures during earthquakes. Contrary to the common perception that applying active control force pumps energy into the structure, the applied control force can actually reduce the energy in the structure by reducing the input energy from earthquakes to the structure. In addition, applying control force can dissipate a large amount of energy in the structure when this control force is applied in the direction opposite to the displacement and velocity responses. To demonstrate this energy mechanism in active controlled structures, the two most popular control algorithms, optimal linear control (OLC) and instantaneous optimal control (IOC) algorithms, are used to calculate the control response and energy spectra. One‐step time delay is incorporated into the algorithms to take into consideration the practical aspect of active control. The effects of different earthquakes and damping ratios on control energy and response spectra are studied. These studies show that both OLC and IOC are very effective in reducing the structural displacement and velocity responses by reducing the input earthquake energy as well as dissipating a large amount of energy in the structure. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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利用有限元软件SAP2000建立了某公路简支梁桥的有限元模型，以7条典型强震记录为输入，研究了公路简支梁桥的地震能量响应及其分配规律。结果表明:①地基柔性效应对公路简支梁桥的地震能量响应及其分配规律的影响较小；②当场地土质变软时，地震总输入能、结构阻尼耗能和结构阻尼耗能比均呈递增趋势，而结构滞回耗能和结构滞回耗能比则不断减小，即地基土体作为桥梁动力系统的一部分，增大了系统阻尼，并分担了部分非弹性变形；③随着PGA增大，输入结构的地震能量也增加，导致塑性铰的非弹性变形增加，即结构滞回耗能和结构阻尼耗能增大。 相似文献
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Ahmet Güllü Ercan Yüksel Cem Yalçın A. Anıl Dindar Hasan Özkaynak Oral Büyüköztürk 《地震工程与结构动力学》2019,48(1):27-45
Input energy is the principal component of the energy balance equation. It is beneficial to determine, through its components, how the recoverable and irrecoverable energies are distributed within the structural elements. Several equations and attenuation relations to define mass-normalized input energy spectra exist in the literature. They are mainly proposed for elastic systems subjected to far-fault EQs. There is a lack of experimental verification of these proposed spectra. In this paper, experimental assessment was performed to the existing spectra, and further improvements were accomplished. For this purpose, steel cantilever columns were tested on the shake table for two specific historical EQs coincidently having similar spectral acceleration values. Based on the experimental results, a three-part mass-normalized relative input energy spectrum was formulated including soil type, EQ (corner period, intensity, duration, spectral acceleration, and velocity), and structural behavioral characteristics (period and structural damping). The proposed input energy spectrum was experimentally calibrated and numerically validated for various EQs featuring near- and far-field types. Analytical and experimental comparisons were made between the previously developed spectrum and the newly proposed one. The validation studies and the statistical evaluations exposed that the proposed spectrum yielded better agreement with the experimental and numerical results. 相似文献
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Gaetano Manfredi 《地震工程与结构动力学》2001,30(4):485-499
In this paper, a method is proposed in order to obtain a simplified representation of hysteretic and input energy spectra. The method is based on the evaluation of the equivalent number of cycles correlated to the earthquake characteristics by the proposed seismic index ID. This procedure allows us to obtain peak values of the hysteretic and input energy that depend on the demanded ductility, on the seismic index ID and on the peak pseudo‐velocity. The assessment of the input energy represents a first step towards the definition of a damage potential index capable of taking into account the effect of the duration of the ground motions. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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隔震换能结构体系的能量分析 总被引：6，自引：0，他引：6
将换能器安装在隔震结构的隔震层处,由结构和换能装置构成隔震换能结构体系,它既可以将地震输入给结构的部分能量转换成液压能,实现地震能量的转换,又能减小隔震层的水平位移,降低对隔震层的技术要求,降低造价。本文详细研究地震输给隔震换能结构体系的能量在体系各部分的分配,并与普通隔震结构对比,从能量的角度揭示隔震换能体系的换能控制原理。 相似文献
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Stratum energy of coal-bed gas reservoir, including coal-radix flexibility energy, groundwater flexibility energy and gas flexibility energy (hereinafter "three energy"), depends on the energy homeostasis system, the core process of which is the effective transfer of energy and the geological selective process. Combining with the mechanics experimentations of coal samples, different flexibility energy has been analyzed and researched quantificationally, and a profound discussion to their controls on the coal-bed gas reservoir formation has been made. It is shown that when gas reservoir is surrounded by edge water and bottom water, the deposited energy in the early phase of forming gas reservoir is mostly coal-radix and gas flexibility energy, but the effect of groundwater flexibility energy increases while water-body increases. The deposited energy in the middle and later phase of forming gas reser voir is mostly gas flexibility energy, which is greater than 80% of all deposited energy. In the whole process, larger groundwater body exerts greater influences on gas accumulation. The paper indicated that higher stratum energy is more propitious to forming coal-bed gas reservoir. And higher coal-radix flexibility energy and gas flexibility energy are more propitious to higher yield of gas reservoirs, while higher groundwater flexibility energy is more propitious to stable yield of gas reservoirs. Therefore, the key to evaluating the coal-bed gas reservoir formation is the stratum energy of coal-bed gas reservoir. 相似文献
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无能源磁摩擦控制装置性能试验研究 总被引：6，自引：2，他引：6
本文提出了一种智能型无能源磁摩擦控制装置的设计思想，制作了无能源磁摩擦控制装置模型－永磁铁摩擦耗能装置模型。通过该装置的性能试验研究，获得了无能源磁摩擦控制装置的滞回性能曲线。由于可通过改变有效磁极面积使摩擦力由恒定转为连续可变，即该装置的摩擦力随位移的变化可连续、可逆、迅速地改变，因此该装置具有明显的自适应性。 相似文献