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为提高装配式结构梁柱节点自复位性能和安装便捷性，基于损伤控制、震后更换和模块化装配的设计理念，提出了一种新型可更换弧形耗能板栓接自复位梁柱节点。建立了焊接节点、螺栓连接节点、狗骨形耗能板自复位节点以及新型可更换弧形耗能板自复位节点的精细化有限元模型，对其静力性能进行对比分析，并研究了所提新型连接节点的钢绞线初始预紧力大小、弧形耗能板的半径和厚度以及耗能板构造形式等参数对节点的承载力、自复位特性和耗能性能影响规律。研究表明：提出的新型节点初始刚度与焊接节点刚度基本相同，最大承载力优于焊接和栓接节点；新型节点的滞回曲线呈“旗帜形”,表现出良好的自复位性能；钢绞线初始预紧力太大会降低节点自复位性能；弧形耗能板的厚度和半径可调控节点承载力、自复位性能以及耗能能力；较狗骨形耗能板，弧形耗能板对自复位节点主体结构有更好的保护作用。 相似文献
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主要针对梁腹板带有摩擦耗能螺栓的自复位钢框架节点结构进行抗震性能和可更换性能的试验研究，探讨该类节点在往复荷载作用下的滞回性能以及节点域的变形特征。在参数选型的基础上，对5组钢框架节点试件进行了低周反复荷载作用下的拟静力试验，其中:4组试件具有自复位能力，分析了各试件的承载力、刚度、耗能性能和滞回特性等性能。综合研究结果表明:所提出的拼接节点能够利用摩擦螺栓的滑移提高节点的耗能能力，有效减少梁和柱主体构件的损伤，同时预应力筋提供了结构的自复位能力。试验结果表明:在地震作用之后，通过更换腹板及摩擦螺栓可以使结构的承载能力和耗能性能与震前基本一致，从而实现结构功能的快速恢复。 相似文献
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为了研究自复位中心支撑钢框架（SC-CBF）结构的抗震性能，对一四层SC-CBF结构进行了静力弹塑性分析、低周往复加载分析和动力弹塑性时程分析，并与中心支撑钢框架（CBF）结构进行对比，探究了不同GAP单元刚度和预应力筋截面积对SC-CBF结构自复位性能及抗震性能的影响规律。结果表明:与传统CBF结构相比，SC-CBF结构的抗侧能力强，地震作用下基底剪力小，卸载后的残余变形较小，具有良好的延性性能；在极罕遇地震作用下SC-CBF结构的位移响应大，耗散的能量多，层间位移角大而残余位移小，表现出良好的自复位性能和抗震性能；GAP单元刚度对预应力筋的受力性能影响较为明显，对结构的整体受力性能和延性性能影响较小，但结构的整体受力性能和延性性能受预应力筋截面积影响显著。 相似文献
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《世界地震工程》2017,(3)
基于ABAQUS二次开发平台,编制了超弹性形状记忆合金(SMA)一维分段线性本构模型子程序,并将其嵌入到ABAQUS材料库中,通过实例分析,验证了子程序的正确性。基于ABAQUS平台,建立了自复位钢框架节点分析模型,分析了钢框架节点在低周往复荷载作用下的滞回性能、骨架曲线、刚度退化、耗能能力及残余变形等抗震性能,并和普通钢节点进行了对比。对SMA自复位钢框架节点进行了参数分析,考虑了SMA筋预应力水平、位置、配置量及角钢厚度对自复位钢框架节点抗震性能的影响。分析结果表明:与普通钢框架节点相比,SMA自复位钢框架节点承载力大大增加,卸载后有效地消除了残余变形,具有良好的自复位效果;SMA预应力大小、竖向间距、配置量和角钢厚度等参数对新型钢框架节点的承载能力和复位性能均有明显的影响。 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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基于等效拉杆理论和静力弹塑性分析法,对8层钢板剪力墙结构进行了静力推覆分析,在节点铰接和刚接连接形式下,分析了结构层间剪力分配、荷载-位移曲线、塑性铰出现顺序等指标,研究了节点刚度变化对结构整体性能的影响.结果表明:三跨刚接模型中,剪力墙承担约65％水平剪力,钢框架承担约35％,梁柱铰接后承载力降低29％左右.单跨刚接模型中,剪力墙承担约80％水平剪力,钢框架承担约20％,梁柱铰接后承载力降低9％左右.梁柱刚接为双重抗侧力体系,相邻跨框架能提供有效刚度,节点连接形式对结构承载力的影响不容忽视. 相似文献
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针对自复位节点钢绞线预应力损失的问题,提出了一种新型碟形弹簧自复位梁柱钢节点。介绍了该节点的构造,对该节点的力学性能进行了理论分析。采用ABAQUS建立了碟形弹簧自复位梁柱钢节点的有限元模型,根据理论分析的计算结果验证了有限元分析的准确性。分析了弹簧预压力、摩擦系数、弹簧刚度和腹板摩擦装置的螺栓预紧力对该节点受力性能的影响。结果表明:碟形弹簧自复位梁柱钢节点在低周循环荷载作用下的滞回曲线为旗帜形,具有较好的复位能力和耗能能力。弹簧预压力、摩擦系数和腹板摩擦装置的螺栓预紧力对节点开口弯矩、耗能能力和复位能力的影响较大;弹簧刚度对自复位节点开口后刚度、耗能能力和残余变形的影响较大。 相似文献
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初始连接刚度在节点刚度分类和钢结构地震分析中占有很重要的地位，因此研究连接的初始刚度很有现实意义。主要研究带双腹板顶底角钢连接初始刚度的确定方法以及影响其性能的主要因素。 相似文献
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为减小结构震后残余位移，提高框架结构的震后可修复性，本文提出1种自复位耗能加固方法。以一典型框架结构为例，对比传统框架结构和采用自复位耗能装置加固框架结构的地震响应，并研究自复位耗能装置各参数对加固后结构抗震性能的影响。结果表明:采用自复位耗能装置加固框架结构可有效减小残余位移，但有可能增大结构内力响应；结构的残余位移随着弹簧刚度的增大而减小，结构的内力响应也随之增大；预拉力越大，结构内力响应增加越小，在实际工程中应对自复位加固装置的弹簧刚度和预拉力进行优化以获得最优的自复位加固效果。 相似文献
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针对风电塔架结构内部有限的空间，设计一种新型减振系统。基于悬吊质量摆减振原理，利用形状记忆合金（SMA）的超弹性特性，将SMA丝与弹簧叠加成SMA阻尼器后并与悬吊质量摆复合，设计了一种形状记忆合金-悬吊质量摆阻尼器（SMA-SMPD）系统。研究了细部构造、减振原理和参数影响，并利用Matlab软件对单自由度体系在不同地震作用下的动力响应进行了数值模拟。结果表明:所设计的刚度和质量可调的SMA-SMPD是有效的。与结构受控频率相调时，将结构振动能量集中转换到SMA-SMPD上，可耗散结构振动能量，减震率可达30%~40%，且整体性能稳定，对结构动力响应控制效果显著。 相似文献
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大底盘多塔超过一定高度时属于复杂超高限结构，这类结构风工程研究多涉及风洞试验或理论研究，过程复杂且应用局限。以宁夏悦海新天地为工程背景，在ETABS建立悦海新天地双塔模型为风控对象。在空间相关性基础上，以自回归过滤技术模拟10a、50a和100a重现期风压下随机脉动风载。由相关资料确定研究对象最不利风向角，在该风向角下动力输入模拟脉动风载。对双塔结构分塔定义，输出T1和T2两个方向风振响应。结合工程提出在设备层布设5种不同黏滞阻尼器位移增效机构，确定最优安装形式。并对比在设备层以最优安装形式布设黏滞阻尼器位移增效机构、顶层布设多调谐质量阻尼器和混合控制法的减振效果。结果表明:3种风振控制措施均有效衰减结构风致振动，其中混合控制法为优控方案。 相似文献
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风电塔是一种顶部有较大偏心质量的高耸薄壁悬臂结构，以某1.5MW水平轴三叶片风电塔为研究对象，重点关注风电塔振动台试验缩尺模型设计。根据量纲分析理论和相似条件，基于模型质量分布和刚度分布等效原则，设计模型塔筒截面及附加质量，保证模型与原型结构自振频率和振型相似。通过对比分析模型动力特性测试结果与原型实测结果，验证了该模型设计方法的合理性，可为同类型风电塔振动台试验设计提供参考与依据。针对该柔性对称高塔模型在动力特性测试中出现的正交耦合振动及拍振现象也进行了详细阐述。 相似文献
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基于OpenSees-OpenFresco-MTS混合试验系统，选取关键构件底层中柱，进行大空间地下结构地震响应混合试验研究。在混合试验过程中，取结构底层中柱为试验子结构，取结构剩余部分与土体为数值子结构。为了满足试验要求，开发了一种专用于混合试验的可变刚度钢构件。通过更换柱脚螺杆改变试验装置侧向刚度。在混合试验前，根据数值模型中对应单元侧向刚度确定钢构件侧向刚度；根据幅值比和相位差等频域指标评价混合试验结果。试验结果显示:在上海人工波工况、El Centro波工况和Kobe波工况中，理论结果与试验结果匹配良好。在以大空间地下结构地震响应为研究对象时，基于OpenSees-OpenFresco-MTS的混合试验系统具有良好的稳定性与精确性。 相似文献
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通过模态分析研究了抗震设防烈度为8度（0.3g）的混合结构与全钢结构两种阀厅结构方案的动力特性,基于地震动的地震学模型与概率密度演化法分析了全钢阀厅的非线性随机动力可靠度,根据阀厅角柱柱顶位移响应得到了全钢阀厅动力影响的概率密度曲面及典型时刻的概率密度曲线。研究结果表明:阀塔对结构整体刚度影响较小,工程中可采用无阀模型进行简化计算;高烈度设防地区,推荐采用结构布置相对规则的钢结构方案;随机动力分析相比于确定性分析更能反应地震作用下阀厅动力响应的客观规律;阀厅钢结构方案在罕遇地震作用下可靠度较高,结构安全可靠。 相似文献
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为研究某海底隧道风塔及下部结构体系在塑性阶段的损伤破坏形态及特点,探讨在多重荷载作用下弹塑性静动力响应对结构的影响,建立了沉管隧道风塔及下部结构的大型三维有限元模型。采用基于能量原理的混凝土塑性及损伤本构模型,借助大型有限元软件ANSYS及ABAQUS分别对结构进行不同地震条件下的动力时程分析,对比分析振型、层间位移角及较为完整的塑性损伤破坏系数曲线。结果表明:不同设防地震下,结构整体性良好,振型及层间位移角满足规范要求;不同罕遇地震下,该结构的混凝土塑性拉压损伤最大时刻均发生在20 s,主要破坏区域在风塔与人防井及下部立柱的接触位置,且拉伸破坏系数明显高于压缩破坏。本文的研究成果可以为类似近海沉管隧道工程抗震设计提供一定的依据与指导。 相似文献
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为探究超高墩三塔斜拉桥在弹性拉索装置下的减震效果,首先利用SAP2000建立了考虑支座非线性和拉索几何非线性的三维有限元模型;其次基于弹性拉索装置,研究了弹性拉索刚度对三塔斜拉桥地震响应的影响;最后基于数值分析结果并结合某三塔斜拉桥实际工程提出3种减震方案。研究表明:在两边塔塔梁结合处设置弹性拉索可显著减小桥梁在地震作用下的内力和位移响应;提出的方案1(两边塔单根弹性索均为50股,单股刚度均为12000kN/m)、方案2(两边塔单根弹性索均为100股,单股刚度均为10000kN/m)和方案3(15#主塔单根弹性拉索100股,单股刚度10000kN/m;17#主塔单根弹性拉索100股,单股刚度为16000kN/m)相较于无弹性索状态,均可有效降低主塔塔底弯矩、塔底剪力、塔顶位移及主梁纵向位移;相较于方案1,方案2和方案3是更优方案。 相似文献
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《地震工程与工程振动(英文版)》2015,(3)
The wind energy industry has been growing rapidly during the past decades.Along with this growth,engineering problems have gradually emerged in the wind power industry,including those related to the structural reliability of turbine towers.This study proposes a rapid seismic analysis methodology for existing wind turbine tower structures.The method is demonstrated and validated using a case study on a 1.5 MW tubular steel wind turbine tower.Three finite element(FE)models are developed first.Field tests are conducted to obtain the turbine tower's vibrational characteristics.The tests include(1) remotely measuring the tower vibration frequencies using a long range laser Doppler Vibrometer and(2) monitoring the tower structural vibration by mounting accelerometers along the height of the tubular structure.In-situ measurements are used to validate and update the FE models of the wind turbine tower.With the updated FE model that represents the practical structural conditions,seismic analyses are performed to study the structural failure,which is defined by the steel yielding of the tubular tower.This research is anticipated to benefit the management of the increasing number of wind energy converters by providing an understanding of the seismic assessment of existing tubular steel wind turbine towers. 相似文献
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提出一种组合型减震结构,由钢框架、节点阻尼器和原结构连接组成,外附钢框架将节点阻尼器连接在原混凝土框架结构上形成的增设节点阻尼器的外附钢框架结构,节点阻尼器的剪切滞回变形可以减小结构自身需要消耗的能量,从而提高原结构抗震性能。对原混凝土结构和增设节点阻尼器的组合型结构进行了的振动台试验。通过分析结构在不同地震波激励下的加速度和位移响应,得出楼层加速度和层位移的减震效果。研究结果表明:该结构体系在小震作用下通过提高结构刚度来增强其抗震性能;在大震作用下则可借助节点阻尼器的变形耗能来提升结构耗能能力,结构加速度减震系数达到53%,层间位移减震系数高达72%,验证了增设节点阻尼器的外附钢框架结构的减震效果。 相似文献
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Non-linear buffeting response analysis of long-span suspension bridges with central buckle 总被引：1，自引：1，他引：0
The rigid central buckle employed in the Runyang Suspension Bridge (RSB) was the first time it was used in a suspension bridge in China. By using a spectral representation method and FFT technique combined with measured data,a 3D fluctuating wind field considering the tower wind effect is simulated. A novel FE model for buffeting analysis is then presented,in which a specific user-defined Matrix27 element in ANSYS is employed to simulate the aeroelastic forces and its stiffness or damping matrices are parameterized by wind velocity and vibration frequency. A nonlinear time history analysis is carried out to study the influence of the rigid central buckle on the wind-induced buffeting response of a long-span suspension bridge. The results can be used as a reference for wind resistance design of long-span suspension bridges with a rigid central buckle in the future. 相似文献