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1.
设计3组黏弹阻尼层设计参数不同的DIWF模型,采用ABAQUS软件对各个模型进行水平循环荷载作用下的反应分析,研究黏弹阻尼层储能剪切模量、厚度和损耗因子对DIWF的滞回性能、承载能力、刚度特性和耗能能力等性能的影响。结果表明:(1)随着黏弹阻尼层储能剪切模量的增大,DIWF的抗侧刚度和水平承载能力有所提高,但黏弹阻尼层的储能剪切模量过大时,黏弹阻尼层的剪切变形很小,DIWF的耗能能力明显降低,而且墙体容易发生破坏。建议黏弹阻尼层的储能剪切模量不宜大于0.3 MPa;(2)随着黏弹阻尼层厚度的增大,DIWF的抗侧刚度、水平承载力和耗能能力均呈下降趋势,适当减小黏弹阻尼层的厚度,有助于提高结构的滞回耗能性能,还可减少黏弹材料的用量,降低工程造价,但过薄的黏弹阻尼层不能满足剪切变形要求。黏弹阻尼层的厚度宜控制在5~15 mm之间;(3)黏弹阻尼层损耗因子的变化主要影响DIWF的耗能性能,黏弹阻尼层的损耗因子越大,DIWF的耗能能力越强。设计时,应选择损耗因子大的黏弹材料制作黏弹阻尼层。 相似文献
2.
黏弹性阻尼器是一种典型的被动控制装置,它可以通过黏弹性材料的剪切滞回耗能起到提高结构阻尼和减小结构地震或风振响应的作用。自主研发了损失系数不小于0.5的黏弹性材料,并基于此材料研发了新型国产黏弹性阻尼器。通过对黏弹性阻尼器足尺试件进行不同应变幅值、加载频率工况下的基本力学性能试验、以及低周疲劳性能试验,研究了不同工况下新型黏弹性阻尼器力学参数及其变化规律。试验结果表明:新型黏弹性阻尼器的损失系数在多数工况下处于0.3~0.4之间;其基本力学性能与加载频率相关性较小,随着应变幅值的增加表现出一定程度的软化特征,但在各应变幅值下均具有稳定的耗能能力;新型黏弹性阻尼器有良好的变形能力,在150%的应变下能保持稳定的基本力学性能,应变350%时仍未破坏;新型黏弹性阻尼器的疲劳性能较好,经低周疲劳加载后各项基本力学指标变化率均不超过25%。 相似文献
3.
《地震工程与工程振动》2016,(6)
利用形状记忆合金的超弹性和滞回耗能特性,研制一种兼具自复位、高耗能及放大功能于一体的形状记忆合金复合黏滞阻尼器(Hybrid Shape Memory Alloy Viscous Dampers,简称HSMAVD),并通过试验研究形状记忆合金复合黏滞阻尼器在循环荷载作用下的力学性能;同时,基于改进的GraesserCozzarelli模型和普通粘滞阻尼器力学模型,建立了形状记忆合金复合黏滞阻尼器的恢复力模型,并对其力学性能进行了仿真分析。研究结果表明:形状记忆合金与粘滞阻尼器复合后具有良好的协同工作能力,可有效发挥形状记忆合金的超弹性和粘滞阻尼器的速度相关特性,使其具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;仿真结果与试验结果吻合较好,验证了文中提出的恢复力模型的正确性,对形状记忆合金复合黏滞阻尼器的研发具有参考价值。 相似文献
4.
SMA复合摩擦阻尼器性能的试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应及高阻尼性能,结合传统Pall摩擦型阻尼器的特点,提出了一种SMA复合摩擦阻尼器。在建立阻尼器力学分析模型的基础上,对SMA复合摩擦阻尼器的性能进行了试验研究,分析了位移幅值、加载频率等对阻尼器的等效刚度、单位循环耗能和等效阻尼比的影响,并与理论分析结果进行了对比。研究表明,SMA复合摩擦阻尼器在加卸载循环下会形成比较稳定的滞回曲线,表明这种阻尼器具有良好的耗能能力。 相似文献
5.
《地震工程与工程振动》2020,(4)
针对常规金属阻尼器设计位移较小、抗疲劳性能差和制作安装复杂等不足,基于变截面塑性屈服设计思想提出一种L形金属阻尼器。在初步给出其工作机理及构造形式的基础上,设计并制作3组不同设计参数的L形钢阻尼器试件,通过拟静力试验研究其滞回规律、耗能能力和抗疲劳特性,分析了各项工作性能指标对设计参数的敏感性。试验结果表明:L形钢阻尼器能够实现变截面屈服及大位移变形,其滞回曲线呈饱满纺锤形,恢复力退化小,黏滞阻尼系数可稳定在0.5附近,具有良好的耗能能力和抗疲劳性能;该阻尼器初始刚度大,可满足结构不同抗震位移设计需求;影响该阻尼器滞回特性及抗疲劳性能的主要参数为L形耗能钢板高度和厚度。本文工作对结构抗震加固和减震设计提供了一种新的选择。 相似文献
6.
《地震工程与工程振动》2016,(4)
本文对3个国产高阻尼橡胶阻尼器进行了变形相关性、频率相关性以及疲劳性能循环加载试验,研究在不同工况下高阻尼橡胶阻尼器的存储剪切模量、损耗剪切模量、最大阻尼力以及等效黏滞阻尼比等力学性能的变化规律。研究结果表明:3个高阻尼橡胶阻尼器力学性能稳定,具有一致性;高阻尼橡胶阻尼器等效黏滞阻尼比较高,具有较好的耗能能力;高阻尼橡胶阻尼器力学性能与剪切变形和加载频率具有一定的相关性,剪切变形越大,阻尼力越大,存储剪切模量、损耗剪切模量以及等效黏滞阻尼比有所降低;加载频率越大,滞回曲线越饱满,存储剪切模量变化较小,损耗剪切模量、最大阻尼力以及等效黏滞阻尼比有所增加;疲劳试验中各力学性能参数均随着循环次数的增加而降低,其中存储剪切模量、损耗剪切模量和最大阻尼力在加载初期下降较快,随着循环次数的增加,加载中后期力学性能参数降低逐渐趋于平缓。 相似文献
7.
考虑到多维地震输入对网架结构的不利影响,基于形状记忆合金超弹性,研制出一种兼具自复位、高耗能及放大功能于一体的形状记忆合金复合黏滞阻尼器(Hybrid Shape Memory Alloy Viscous Dampers,简称HSMAVD),并通过试验研究该阻尼器在循环荷载作用下的力学性能;然后以平面四角锥网架模型为基础,将该阻尼器替换部分网架结构杆件,并分析该阻尼器减震控制效果。结果表明形状记忆合金与黏滞阻尼器复合后具有良好的协同工作能力,可有效发挥形状记忆合金的超弹性和黏滞阻尼器的速度相关特性,使其具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;采用阻尼杆件替换原杆件的方法既能对结构进行有效的减震控制,又不改变原有的结构形式,是一种优越的减震控制方法,并为HSMAVD被动控制系统在结构抗震中的实际应用提供新思路。 相似文献
8.
为改善高层建筑联肢剪力墙抗震性能，消除传统连梁阻尼器残余位移较大或等效阻尼比较小等问题，设计了一种兼具耗能和自复位功能的形状记忆合金粘弹性连梁阻尼器（Shape Memory Alloy Viscoelastic Coupling Beam Damper，SVCBD），给出了新型连梁阻尼器的构造形式和工作原理。利用拉普拉斯变换得到的粘弹性材料粘性系数以及超弹性形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）本构模型，基于ABAQUS仿真平台建立了SVCBD精细有限元模型；对SVCBD滞回特性进行了模拟分析，并与普通粘弹性阻尼器进行了对比。考虑了SMA丝束初始预应力度、横截面总面积和粘弹性材料层剪切面积等参数对SVCBD滞回特性的影响。分析结果表明:与普通粘弹性连梁阻尼器（Viscoelastic Coupling Beam Damper，VCBD）相比，SVCBD滞回曲线更加饱满，耗能能力更强，残余位移减小，初始刚度也大大提高，具有很好的耗能和复位效果；SMA丝束初始预应力大小、横截面面积（即配置数量）和粘弹性材料层剪切面积均对SVCBD的耗能和复位能力具有明显的影响。 相似文献
9.
为验证液体黏滞阻尼器(FVD)与摩擦摆支座(FPB)组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的应用效果,以一联(50+8×100+50) m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,建立全桥有限元模型,通过输入场地地震安评报告提供的50年超越概率为2%的三条人工模拟地震波,开展单独及组合使用液体黏滞阻尼器和摩擦摆支座的大跨长联梁桥减隔震研究,从能量耗散的角度揭示液体黏滞阻尼器与摩擦摆支座组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的联合作用机理。结果表明,大跨长联梁桥仅使用黏滞阻尼器,其长周期特性激发黏滞阻尼器充分发挥耗能,但无法避免对固定墩的地震损伤;仅使用摩擦摆支座隔震在纵(横)向强震下会引起支座位移超限;摩擦摆支座与黏滞阻尼器组合的减震机理为摩擦摆支座提供墩梁间的弱连接,激发墩梁间的相对速度,促进黏滞阻尼器(速度型)充分发挥阻尼耗能作用。另外,组合减震方案中摩擦摆支座为辅助耗能装置,黏滞阻尼器为主要耗能装置,且主控梁体位移;相比仅使用摩擦摆支座隔震,由于黏滞阻尼器激发的阻尼力增强了墩梁间约束,这种组合减隔震可能使结构输入能量增加,从而导致地震反应加剧。 相似文献
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铅粘弹性阻尼器的计算模型 总被引：10，自引：0，他引：10
本文首先介绍了作用所开发的铅粘弹性阻尼器的构造与性能,并根据铅弹性险尼器的试验滞回曲线,采用双线性模型和双线怀－ＲＯ模型来描述其力学性能,最后根据试验结果进行两种模型的对比分析。分析表明：双线性－ＲＯ模型比双线性模型更能真实地描述铅粘弹性尼器的滞回耗能特性。 相似文献
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提出一种波纹钢管铅阻尼器，介绍了其构造、工作机理、布置形式及特点，采用ABAQUS软件，建立钢管阻尼器、波纹钢管阻尼器和波纹钢管铅阻尼器有限元模型，对其应力分布，传力路径和滞回性能进行模拟分析。结果表明:波纹钢管铅阻尼器耗能减震机理明确，工作性能和耗能性能稳定，滞回曲线饱满以及耗能能力强，具有良好的变形和延性，极限变形大；波纹钢管铅阻尼器通过在波纹钢管内设置铅芯使初始刚度、承载能力和耗能能力得到大幅度提高，既有效保持了波纹钢管的变形能力，又避免波纹钢管发生局部屈曲，使波纹钢管耗能能力得到充分发挥。波纹钢管铅阻尼器在1mm小位移下就可以进入耗能，而且很快进入稳定耗能状态，等效阻尼比稳定在0.3~0.4之间。 相似文献
14.
提出了一种新型扇形盘式效能器(fanshaped disc-type energy dissipator,FDED),阐明了其原理、特点,导出其设计要点和设计理论,采用数值方法分析了FDED的减震性能,研究不同设计参数对FDED减震性能的影响。结果表明:FDED设计原理可行,减震机理明确,其转盘式的构造可起到有效的位移放大效果,使得消能器在小激励位移下发挥耗能作用;FDED具有明显的双线性恢复力特性和稳定的耗能性能,等效黏滞阻尼系数可达50%以上;阻尼件中橡胶硬度的改变对FDED初始刚度的影响不敏感,但对FDED屈服后刚度和等效黏滞阻尼系数的影响较为明显。随着橡胶硬度的增大,FDEDE的屈服后刚度上升,等效黏滞阻尼系数降低;保持阻尼层中橡胶层的总厚度不变,通过增减叠层钢板改变单层橡胶层的厚度对于调整FDED的减震性能影响不大;调整铅芯直径的大小主要影响FDED的屈服力和耗能性能。随着铅芯直径的增大,FDED的屈服力也增大,耗能能力逐渐提高。 相似文献
15.
Seismic analysis of structures with a fractional derivative model of viscoelastic dampers 总被引：3，自引：3，他引：0
Viscoelastic dampers are now among some of the preferred energy dissipation devices used for passive seismic response control.
To evaluate the performance of structures installed with viscoelastic dampers, different analytical models have been used
to characterize their dynamic force deformation characteristics. The fractional derivative models have received favorable
attention as they can capture the frequency dependence of the material stiffness and damping properties observed in the tests
very well. However, accurate analytical procedures are needed to calculate the response of structures with such damper models.
This paper presents a modal analysis approach, similar to that used for the analysis of linear systems, for solving the equations
of motion with fractional derivative terms for arbitrary forcing functions such as those caused by earthquake induced ground
motions. The uncoupled modal equations still have fractional derivatives, but can be solved by numerical or analytical procedures.
Both numerical and analytical procedures are formulated. These procedures are then used to calculate the dynamic response
of a multi-degree of freedom shear beam structure excited by ground motions. Numerical results demonstrating the response
reducing effect of viscoelastic dampers are also presented. 相似文献
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粘弹性阻尼器是有效的被动消能装置,普通粘弹性阻尼器的力学性能主要受环境温度、激励频率和应变幅值的影响,对结构的设计结果会产生偏差.新型粘弹性阻尼材料,其力学性能不受环境温度和激励频率的影响,通过与普通粘弹性阻尼器动态力学性能的对比,可见新型粘弹性阻尼器作为耗能元件,对消能减震结构的设计结果会比较精确. 相似文献
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Performance evaluation of a novel rotational damper for structural reinforcement steel frames subjected to lateral excitations 总被引：1，自引：1，他引：0
In this study,a novel rotational damper called a Rotational Friction Viscoelastic Damper(RFVD) is introduced.Some viscoelastic pads are added to the Rotational Friction Damper(RFD) in addition to the friction discs used in this conventional device.Consequently,the amount of energy dissipated by the damper increases in low excitation frequencies.In fact,the input energy to the structure is simultaneously dissipated in the form of friction and heat by frictional discs and viscoelastic pads.In order to compare the performance of this novel damper with the earlier types,a set of experiments were carried out.According to the test results,the RFVD showed a better performance in dissipating input energy to the structure when compared to the RFD.The seismic behavior of steel frames equipped with these dampers was also numerically evaluated based on a nonlinear time history analysis.The numerical results verifi ed the performance of the dampers in increasing the energy dissipation and decreasing the energy input to the structural elements.In order to achieve the maximum dissipated energy,the dampers need to be installed in certain places called critical points in the structure.An appropriate approach is presented to properly fi nd these points.Finally,the performance of the RFVDs installed at these critical points was investigated in comparison to some other confi gurations and the validity of the suggested method in increasing the energy dissipation was confi rmed. 相似文献