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连梁作为剪力墙结构中的抗震第一道防线,其承载力和耗能能力对整体结构的抗震性能有重要影响。本文提出在连梁中附设粘滞阻尼器,利用阻尼器发生竖向剪切变形而耗能。结合实际工程研究粘滞阻尼耗能连梁的性能,采用ETABS和PERFORM-3D软件对粘滞阻尼耗能连梁结构与传统连梁结构进行有限元模拟对比分析,并对粘滞阻尼耗能连梁的各项最优参数进行研究。结果表明:粘滞阻尼耗能连梁充分发挥耗能作用,整体结构具有良好的抗震性能,与传统连梁结构相比,主体结构的弹性耗能得到明显降低。平面布置方式、竖向布置方式、阻尼器参数的选取对附设粘滞阻尼耗能连梁的框架-核心筒结构减震效果影响较大,合理选择这些参数可以使耗能结构减震效果最优。 相似文献
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斜拉桥纵向设置粘滞阻尼器参数分析 总被引：4，自引：2，他引：4
采用Maxwell阻尼模型模拟了粘滞阻尼器的滞回耗能特性。通过对设置粘滞阻尼器斜拉桥纵向非线性地震反应的分析，讨论了粘滞阻尼器各参数对结构地震响应的影响，并通过计算证实了粘滞阻尼器具有良好的消能减振效果。 相似文献
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《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
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阐述了大吨位双出杆粘滞阻尼器开发的数值与实验研究结果.基于硅油的幂律特性,通过对硅油介质的流态分析,介绍了非牛顿幂律流体模型对粘滞阻尼器耗能和阻尼出力的影响,与粘滞阻尼器的分析模型和计算公式.在商用流体软件平台上利用动网格技术对样品粘滞阻尼器阻尼出力进行了计算;综合实验研究结果,最终确定了大吨位土木用粘滞阻尼器设计的经验方法.另一方面,实验曲线和数值曲线基本吻和,验证了通过数值手段对粘滞阻尼器的出力特性进行预分析,从而提高开发精度、指导产品设计和缩短产品的开发周期的可行性. 相似文献
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通过设置粘滞阻尼器减小结构的地震反应是一种有效的被动控制方式,为与现行抗震设计水平相适应,减震结构和控制装置的设计也应该以可靠度为基础。本文结合粘滞阻尼减震结构的受力特性建立了此类耗能减震结构动力可靠度分析的实用简化计算方法。首先通过等价线性化方法,给出了层间三线型恢复力模型的等效平均刚度,粘滞阻尼器采用等效线性化的力学模型,建立了安装粘滞阻尼减震结构的等效线性随机分析模型。然后采用随机状态空间方法进行了粘滞阻尼减震结构的地震反应分析,基于层间变形失效准则和首次超越理论分析了粘滞阻尼减震结构的可靠度,并以粘滞流体阻尼器的变形超过其自身极限变形作为阻尼器的失效模式,讨论了粘滞阻尼器可靠度的计算。最后通过一个设置粘滞流体阻尼器的框架结构计算实例,说明了这种方法的运用。该方法可以作为一种实用的方法对振动控制结构在不同破坏状态下的抗震可靠度进行分析,为基于性能的抗震设计和优化提供参考。 相似文献
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本文首先建立了颗粒碰撞的数学模型,利用改进的Hertz接触理论推导运动方程和耗能因子,然后通过有限元分析验证了理论的合理性.运用该数学模型分析了颗粒各项表面特性对碰撞耗能的影响,进而得到产生较大阻尼的条件.本文随后提出耗能系数的概念,通过对比该系数可以得知材料耗能能力的优劣,方便工程中选材.最后通过试验,在一个单自由度结构上附加颗粒阻尼器并采用不同的颗粒材料,测试其振动特性,得出与理论分析一致的结论. 相似文献
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城市桥梁粘滞阻尼器防地震碰撞分析与参数设计 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了粘滞阻尼器防止城市梁桥地震碰撞反应的效果并提出了其参数设计方法。分析了线性粘滞阻尼器与非线性粘滞阻尼器阻尼系数的等效关系。运用随机振动理论与随机等效线性化理论建立了邻联间安装粘滞阻尼器后最大相对位移及墩顶最大位移的计算方法。以控制邻联最大相对位移小于实际间隙为目标,提出了防碰撞粘滞阻尼器参数设计方法。对1座4跨隔震连续梁桥进行了仿真分析,结果表明:粘滞阻尼器能有效抑制邻联的碰撞反应且不会显著增大桥墩的延性需求。在相同阻尼系数的情况下,粘滞阻尼器的速度指数越小,其防碰撞效果越好。利用人工波进行的时程分析结果验证了参数设计方法的可行性。 相似文献
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以双座串联大跨度斜拉桥-珠海洪鹤大桥为背景，根据桥梁自振特性及场地效应，生成了三组人工波，采用纵向+2/3竖向的地震作用组合输入方式，通过非线性时程分析，系统的研究了粘滞阻尼器对双座串联大跨度斜拉桥减震性能的影响。同时为了确定粘滞阻尼器的最优参数，对粘滞阻尼器的阻尼系数C和速度指数α进行了参数敏感性分析。结果表明:设置纵向粘滞阻尼器能够显著减小双座串联斜拉桥的纵向位移响应，减小主梁在串联处发生碰撞的概率，同时改善主塔塔底结构受力情况，具有良好的耗能减震效果。综合考虑安全性、适用性和经济性等方面，最后给出针对洪鹤大桥的最优粘滞阻尼器参数:速度指数α为0.3，阻尼系数C为3 000kN/（m/s）0.3。 相似文献
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《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
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向量式有限元是以向量力学为基础的一种新的结构分析方法,在处理结构大变形等复杂行为时具有较大的优势。基于向量式有限元理论建立了黏滞阻尼单元,对附加黏滞阻尼器的平面钢框架结构进行了抗竖向连续倒塌动力分析,结合拆除构件法,采用MATLAB编制可以考虑初始变形的瞬时卸载法程序,实现结构在构件拆除前的静力分析和构件拆除后动力分析的全过程统一。研究了阻尼器布置位置和参数在结构抗竖向连续倒塌中的性能需求,以失效点竖向位移时程曲线、梁端转角、动力放大系数和结构塑性铰分布为参考指标,对比分析布置阻尼器前后钢框架结构的抗连续倒塌能力。结果表明向量式有限元是一种研究结构竖向连续倒塌动力响应的有效方法,合理布置阻尼器能够有效控制剩余结构的变形和振动,降低构件内力,减少塑性铰个数,较大地提高结构的抗竖向连续倒塌能力。 相似文献
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巨子型有控结构体系中黏滞阻尼器参数研究 总被引：2，自引：0，他引：2
巨子型有控结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)是一种新型的超高层建筑结构体系.本文针对MSCSS的构造特点,提出一种安装黏滞阻尼器的新的布置方案,通过研究该布置方案中取不同黏滞阻尼器参数时巨子型有控结构体系在罕遇地震作用下的动力响应,提出了与该结构体系动力特... 相似文献
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This paper evaluates the hysteretic behavior of an innovative compressed elastomer structural damper and its applicability to seismic‐resistant design of steel moment‐resisting frames (MRFs). The damper is constructed by precompressing a high‐damping elastomeric material into steel tubes. This innovative construction results in viscous‐like damping under small strains and friction‐like damping under large strains. A rate‐dependent hysteretic model for the compressed elastomer damper, formed from a parallel combination of a modified Bouc–Wen model and a non‐linear dashpot is presented. The model is calibrated using test data obtained under sinusoidal loading at different amplitudes and frequencies. This model is incorporated in the OpenSees [17] computer program for use in seismic response analyses of steel MRF buildings with compressed elastomer dampers. A simplified design procedure was used to design seven different systems of steel MRFs combined with compressed elastomer dampers in which the properties of the MRFs and dampers were varied. The combined systems are designed to achieve performance, which is similar to or better than the performance of conventional steel MRFs designed according to current seismic codes. Based on the results of nonlinear seismic response analyses, under both the design basis earthquake and the maximum considered earthquake, target properties for a new generation of compressed elastomer dampers are defined. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Collapse risk and residual drift performance of steel buildings using post-tensioned MRFs and viscous dampers in near-fault regions 总被引：1，自引：1，他引：0
A. S. Tzimas G. S. Kamaris T. L. Karavasilis C. Galasso 《Bulletin of Earthquake Engineering》2016,14(6):1643-1662
The potential of post-tensioned self-centering moment-resisting frames (SC-MRFs) and viscous dampers to reduce the collapse risk and improve the residual drift performance of steel buildings in near-fault regions is evaluated. For this purpose, a prototype steel building is designed using different seismic-resistant frames, i.e.: moment-resisting frames (MRFs); MRFs with viscous dampers; SC-MRFs; and SC-MRFs with viscous dampers. The frames are modeled in OpenSees where material and geometrical nonlinearities are taken into account as well as stiffness and strength deterioration. A database of 91 near-fault, pulse-like ground motions with varying pulse periods is used to conduct incremental dynamic analysis (IDA), in which each ground motion is scaled until collapse occurs. The probability of collapse and the probability of exceeding different residual story drift threshold values are calculated as a function of the ground motion intensity and the period of the velocity pulse. The results of IDA are then combined with probabilistic seismic hazard analysis models that account for near-fault directivity to assess and compare the collapse risk and the residual drift performance of the frames. The paper highlights the benefit of combining the post-tensioning and supplemental viscous damping technologies in the near-source. In particular, the SC-MRF with viscous dampers is found to achieve significant reductions in collapse risk and probability of exceedance of residual story drift threshold values compared to the MRF. 相似文献
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附加有效阻尼比的确定是消能减震结构设计的关键。为探究布置消能器楼层数的不同对结构设计安全性的影响,以新疆地区某多层钢筋混凝土框架结构为研究对象,采用非线性时程分析方法和等效结构模型的振型分解反应谱分析方法,基于各楼层剪力计算结果,引入楼层阻尼比修正系数kmn,对等效结构模型的附加有效阻尼比进行迭代修正。结果表明:采用小震时程分析阻尼比的等效结构模型,其楼层阻尼比修正系数随着阻尼器布置楼层数的逐渐增加呈现出先增后减的趋势,当阻尼器布置层数为楼层总数的3/5时折减率最低;采用中震时程分析阻尼比的等效结构模型,当阻尼器布置楼层数不少于2/5时,可满足设防要求;对于多层框架结构,考虑综合成本,黏滞阻尼器的布置楼层数可不采用满布的形式。 相似文献
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阻尼器是一种效果良好的减震装置,将阻尼器安装于结构中能够适时为结构体系提供阻尼力,从而减小地震作用对结构的破坏。黏滞阻尼器对振动的反应比较敏感,在结构受到较小振动时就可以发挥其减震效果,其阻尼力会随着振动周期和使用状态温度的不同而变化。当地震发生时,安装在结构中的阻尼器会消减地震作用,降低传导到主结构体系的地震能量,减小结构相对位移。本文介绍了黏滞阻尼器的工作原理和安装有黏滞阻尼器的结构体系的阻尼比的计算方法,对减震结构的减震效果的评析方法做出探讨,并以一安装有黏滞阻尼器的台湾某既有钢框架结构为例,分析了(1)该结构在遭受地震作用时的地震反应;(2)该结构体系在不同地震作用水平时的阻尼比,包括主体结构阻尼比和黏滞阻尼器阻尼比;(3)结构安装黏滞阻尼器后的减震效果。实例对本文的减震评析方法和减震效果进行了说明和分析,计算及分析结果表明利用黏滞阻尼器加固既有结构能够取得较好的减震效果,本文所提减震效果评析方法是一种实用有效的评析方法,对类似工程的减震评析具有一定的参考价值。 相似文献
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A series of large‐scale dynamic tests was conducted on a passively controlled five‐story steel building on the E‐Defense shaking table facility in Japan to accumulate knowledge of realistic seismic behavior of passively controlled structures. The specimen was tested by repeatedly inserting and replacing each of four damper types, that is, the buckling restrained braces, viscous dampers, oil dampers, and viscoelastic dampers. Finally, the bare steel moment frame was tested after removing all dampers. A variety of excitations was applied to the specimen, including white noise, various levels of seismic motion, and shaker excitation. System identification was implemented to extract dynamic properties of the specimen from the recorded floor acceleration data. Damping characteristics of the specimen were identified. In addition, simplified estimations of the supplemental damping ratios provided by added dampers were presented to provide insight into understanding the damping characteristics of the specimen. It is shown that damping ratios for the specimen equipped with velocity‐dependent dampers decreased obviously with the increasing order of modes, exhibiting frequency dependency. Damping ratios for the specimen equipped with oil and viscoelastic dampers remained constant regardless of vibration amplitudes, whereas those for the specimen equipped with viscous dampers increased obviously with an increase in vibration amplitudes because of the viscosity nonlinearity of the dampers. In very small‐amplitude vibrations, viscous and oil dampers provided much lower supplemental damping than the standard, whereas viscoelastic dampers could be very efficient. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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在大震或特大震下，黏滞阻尼器可能因某个极限状态的出现而发生破坏。现有在斜拉桥上设置黏滞阻尼器的研究多集中在阻尼器的参数优化上，很少考虑到阻尼器失效对斜拉桥抗震性能的影响。针对这一问题，以某三塔斜拉桥为背景，利用OpenSees平台建立斜拉桥有限元模型和可以考虑承载力及行程极限的黏滞阻尼器模型；分析黏滞阻尼器的阻尼系数和阻尼指数对斜拉桥地震响应的影响，确定阻尼器参数的取值；对不安装阻尼器、安装不考虑极限状态及考虑极限状态阻尼器等多种工况的斜拉桥进行非线性时程分析，对比各工况斜拉桥的地震响应。分析结果表明，在大震下，考虑极限状态阻尼器的耗能能力及减震效果将显著降低；不考虑阻尼器达到极限状态后失效的情况将高估耗能减震设计斜拉桥的抗震能力。 相似文献
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黏滞阻尼器作为一种有效的消能减震装置,已在钢结构建筑中得到了大量应用.然而由于钢结构的延性和阻尼特征,实用的钢结构附加黏滞阻尼器设计方法仍需深度探讨.文中提出一种基于黏滞阻尼器延性需求的减震设计方法.首先,根据钢结构需求量化层间位移角性能目标及目标附加阻尼比,计算黏滞阻尼器延性需求,并确定黏滞阻尼器布置数量、进行控制效... 相似文献
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为了提高大跨度桥梁的抗震性能水平，基于粘滞阻尼器的结构减震控制技术成为专家学者研究的重点和工程设计人员首先考虑的抗震设防措施。现有成果主要集中在大跨度公路斜拉桥的研究和应用，在山区的非规则高墩钢桁连续梁桥研究的较少。以云南省元江大桥为例，采用Midas/civil建立弹性分析的有限元模型，对元江大桥进行了动力特性分析。采用快速非线性时程分析方法对粘滞阻尼器参数进行了优化分析，并且总结了粘滞阻尼器参数对高墩连续梁桥的减震作用规律。最后，通过有控和无控结构的地震动响应对比分析，评价了安装阻尼器后的结构主控部位的减震效果。结果表明:减震控制提高了结构的安全性。 相似文献