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相似文献
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1.
廖宁  陈太聪 《华南地震》2021,41(2):105-112
分数阶导数模型可以全面地反映粘弹性阻尼器的力学性能和变化机制,但其中的Riemann-Liouville积分复杂,给减震结构的动力响应求解带来一定的困难.传统分析方法仅考虑结构基频的影响,通过等效刚度和等效阻尼简化结构响应计算,计算结果精度有限.针对含分数阶导数粘弹性阻尼器的减震结构,通过引入Caputo分数阶导数及相关高阶预估-校正技术,提出一种高精度的动力响应直接数值解法.通过多层结构算例,检验本文算法的有效性,对比考察了传统等效方法在不同简谐激励及El Centro地震波作用下的相关计算偏差.  相似文献   

2.
铅粘弹性阻尼器性能试验研究   总被引:14,自引:0,他引:14  
本文介绍了作者提出的铅粘弹性阻尼器的构造和原理,对铅粘弹性阻尼器在不温度,频率,应应幅值和粘弹性层厚度的情况下进行了试验,分析研究了温度,频率,应变幅值和粘弹性层度对铅粘弹性阻尼器性能的影响规律,同时,对铅粘弹性阻尼器进行了低周疲劳试验和大变形试验,考察了铅粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形能力,最后给出了有关的结论和建议。  相似文献   

3.
本文根据新型粘弹性-摩擦阻尼器的耗能特点和底部框架砌体结构动力特性,提出通过对底部框架砌体结构设置粘弹性-摩擦阻尼器,达到对底部框回体结构抗震加固的目的。文中推导了粘弹性-摩擦阻尼器和人字型支撑的组合层间单元刚度短阵和控制力向量,建立了设置粘弹性-摩擦阻尼器框架结构地震反应时程分析的控制方法。  相似文献   

4.
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   

5.
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   

6.
基于带粘弹性阻尼器钢框架结构振动台试验,提出了基于OpenSees的阻尼器尺寸选择方法。首先,通过试验获得一种特定尺寸阻尼器的滞回曲线,根据粘弹性阻尼器相似理论,将其转换为一系列不同尺寸的阻尼器滞回曲线。使用Bouc-Wen模型对它们进行参数识别并添加到结构分析模型中,利用OpenSees软件对添加阻尼器结构和纯框架结构进行不同水准的3条地震波下动力时程分析。最后,通过综合考查阻尼器的减震效果和最大应变来确定合适的用于振动台试验当中的阻尼器尺寸。结果表明,本方法可避免对不同尺寸阻尼器逐个进行性能试验,Bouc-Wen模型可较准确地模拟阻尼器力学性能,OpenSees非线性动力时程分析可准确模拟试验过程,根据提出的选择指标能简单方便地确定阻尼器的尺寸。  相似文献   

7.
设有粘弹性阻尼器的结构体系的受力分析   总被引:6,自引:0,他引:6  
探讨了安装有粘弹性阻尼器的结构体系在地震荷载作用下,其结构刚度,结构阻尼,阻尼器刚度和阻尼器经对体系层间剪力分配的影响,给出了大阻尼结构体系在进行结构抗震设计时层间剪力的分配原则,分析了粘弹性阻尼材料在地震荷载作用下,由于吸收地震能量而导致的温度升高对结构减震效果的影响。  相似文献   

8.
采用复合型铅粘弹性阻尼器对带转换层框肢剪力墙结构的某酒店进行了耗能减震设计,对耗能减震结构和钢支撑结构进行了对比分析,包括反应谱和局部非线性多遇地震作用和罕遇地震作用下的时程分析。结果表明,底部框架结构布置复合型铅粘弹性阻尼器后,在多遇和罕遇地震情况下层间位移能满足《建筑抗震设计规范》要求,并且采用耗能减震结构能优化整体结构,不会对转换层上部结构产生不利的影响,能更好地改善结构的抗震性能。  相似文献   

9.
装设粘弹性阻尼器钢筋混凝土结构抗震实用分析   总被引:7,自引:0,他引:7  
为了设计装设粘弹性阻尼器受控结构、推进此项技术的工程应用,分别利用粘弹性阻尼器的复刚度模型和有限元模型,编制了振型分解反应谱程序和弹性时程分析程序,并对一装设粘弹性阻尼器的16层钢筋混凝土结构和相应原结构在多遇地震下的响应进行了分析。  相似文献   

10.
粘弹性阻尼结构的性能、分析方法及工程应用   总被引:34,自引:3,他引:31  
本文系统地介绍了粘弹性阻尼器和粘弹性阻尼结构的研究与应用情况,主要包括粘弹性阻尼材料的性能特征;粘弹性阻尼器构造,减震原理及力学模型,粘弹性阻尼结构的性能;分析方法与设计方法及工程应用,对粘弹性阻尼结构的适应性,安全性,经济性进行了评述,提出了今后应加强研究的若干问题。  相似文献   

11.
为提高装配式钢结构梁柱节点的抗震性能,首先通过熔融共混法制备高阻尼性能纳米偏高岭土/氟橡胶(NanoGmetakaolin/Fluororubber,NMK/FKM)复合材料,并对该新型材料进行4种频率下的动态力学性能试验和静态力学试验,然后以 NMK/FKM 纳米复合材料为核心耗能材料,对所提出的直角型黏弹性阻尼器进行 ABAQUS有限元模拟分析.研究结果表明:当频率为1.5Hz 时,NMK/FKM 纳米复合材料宽阻尼温域和 TA 值皆达到峰值,该工况下材料的阻尼性能最佳;直角型黏弹性阻尼器表现出刚度随位移幅值的增大而增大的动力特性;当频率为0.5、1.0和1.5Hz 时,阻尼器滞回特性表现出非线性特征,当频率升至2.0Hz时,滞回特性则为线性.随着黏弹性材料层厚度的增大,滞回环面积、阻尼器刚度和最大阻尼力逐渐减小;随着高跨比的增大,阻尼器耗能性能提升.通过调整阻尼器的高跨比和阻尼材料层厚度,可以进一步提高直角型阻尼器的动态响应.  相似文献   

12.
压电-T型变摩擦阻尼器及其性能试验与分析   总被引:9,自引:0,他引:9  
本文结合压电驱动器和T型摩擦阻尼器的特点,提出了压电-T型变摩擦阻尼器,并建立了阻尼器输入电压主动调节或按位移和速度相关调节的阻尼力模型。其次,设计制作了最大阻尼力450N、阻尼力可调倍数2.5~3倍的小比例模型压电-T型变摩擦阻尼器,进行了可调阻尼力性能试验,得到了输入电压主动调节和分别按位移和速度相关调节的阻尼力滞回曲线,试验结果与阻尼力模型分析结果吻合较好。此外,探讨了压电-T型变摩擦阻尼器的规格化设计,分别设计了最大阻尼力20kN和200kN、阻尼力可调倍数2的压电-T型变摩擦阻尼器参数。压电-T型变摩擦阻尼器构造简单、阻尼力调节方便、响应迅速,是一种性能优燎能阻尼器.  相似文献   

13.
新型电磁阻尼器性能初步研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
开发研制新型耗能减振器是抗震减灾的需要.用强磁性材料制做电磁阻尼器是创新的工作,对电磁阻尼器的构造、基本性能、运动参数(如频率和幅值)及几何参数(如涡流板厚度和面积)对其性能影响等进行了研究.研究结果表明:随着频率、幅值、工作面积的增大,阻尼力会增大;而且由于电磁阻尼器的构造简单巧妙、工作频率宽、性能较好,因此可以广泛应用于土木、汽车及机械等领域的减振(震),是一种很有前途的减振器.  相似文献   

14.
In conventional modal analysis procedures, usually only a few dominant modes are required to describe the dynamic behavior of multi-degrees-of-freedom buildings. The number of modes needed in the dynamic analysis depends on the higher-mode contribution to the structural response, which is called the higher-mode effect. The modal analysis approach, however, may not be directly applied to the dynamic analysis of viscoelastically damped buildings. This is because the dynamic properties of the viscoelastic dampers depend on their vibration frequency. Therefore, the structural stiffness and damping contributed from those dampers would be different for each mode. In this study, the higher-mode effect is referred to as the response difference induced by the frequency-dependent property of viscoelastic dampers at higher modes. Modal analysis procedures for buildings with viscoelastic dampers distributed proportionally and non-proportionally to the stiffness of the buildings are developed to consider the higher-mode effect. Numerical studies on shear-type viscoelastically damped building models are conducted to examine the accuracy of the proposed procedures and to investigate the significance of the higher-mode effect on their seismic response. Two damper models are used to estimate the peak damper forces in the proposed procedures. Study results reveal that the higher-mode effect is significant for long-period viscoelastically damped buildings. The higher-mode effect on base shear is less significant than on story acceleration response. Maximum difference of the seismic response usually occurs at the top story. Also, the higher-mode effect may not be reduced by decreasing the damping ratio provided by the viscoelastic dampers. For practical application, it is realized that the linear viscous damping model without considering the higher-mode effect may predict larger damper forces and hence, is on the conservative side. Supported by: Science Council, Chinese Taipei, grant no. 88-2625-2-002-006  相似文献   

15.
一种新型粘滞阻尼材料的试验研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
粘滞阻尼材料是粘滞阻尼器的重要组成部分,其性能直接影响阻尼器的各项性能指标。本文研制了一种新型的粘滞阻尼材料,并通过各项试验对其高温下的热稳定性、化学安定性、耐久性、安全性及动态力学性能进行了深入研究。试验表明,本文研制的粘滞阻尼材料具有安全、稳定、耐久性好、耗能能力强等特点,可满足结构耗能构件的要求。  相似文献   

16.
基于当前金属屈服消能器的应用特点和使用限制,提出一种轴向布置的金属阻尼器,其主要构造特征为耗能钢板直接与连接钢支撑组合,使得支撑与阻尼器组合为单一减震构件,解决了金属阻尼器需要斜撑对称布置的技术问题。推导了轴向布置金属阻尼器的屈服承载力、刚度计算公式;进行了构件的低周往复荷载试验,得到了轴向布置金属阻尼器的滞回曲线和骨架曲线,试验结果验证了有限元分析结果的准确性。同时,试验结果表明:轴向布置的金属阻尼器具有良好的延性和稳定的滞回性能。采用ABAQUS有限元软件对12组不同参数的轴向布置金属阻尼器进行数值模拟,研究了耗能板的不同布置方式、数量、耗能形式对阻尼器力学性能的影响,结果表明,耗能板宽厚比是轴向布置金属阻尼器滞回性能的最主要影响因素。  相似文献   

17.
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   

18.
Viscoelastic (VE) dampers are sensitive to temperature, excitation frequency, and strain level. As they dissipate the kinetic energy from earthquake or wind-induced structural vibrations, their temperature increases from the heat generated, consequently softening their VE materials and lowering their dynamic mechanical properties. Temperature increase can be significant for long-duration loading, but can be limited by heat conduction and convection which depend on damper configuration. The writers analytically explored such effect on the six different dampers by using their previously proposed three-dimensional finite-element analysis method. Results provided better understanding of how heat is generated within the VE material, conducted and stored in different damper parts, and dispersed to the surrounding air. These results also led to characterization of both local (e.g., temperatures, properties, and strain energy density) and global (e.g., hysteresis loops, and stiffness) behavior of VE dampers, and provided a framework for a new simplified one-dimensional (1D) modeling approach for time-history analysis. This new proposed 1D method greatly improves the computation time of the previously proposed long-duration method coupling fractional time-derivatives VE constitutive rule with 1D heat transfer analysis. Unlike the previous method, it idealizes uniform shear strain and VE material property distributions for computational efficiency, but still simulating non-uniform temperature distribution along the thickness direction of the VE material. Despite the approximations, it accurately predicts VE damper global responses.  相似文献   

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