西安石油宾馆采用粘弹性支撑减震设计与研究

对8度区的西安石油宾馆采用粘弹性消能支撑进行减震设计与研究。首先利用时程分析计算原结构在多遇地震作用下的变形,针对原结构不满足抗震要求,采用粘弹性支撑对原结构进行抗震加固;随后阐述了粘弹性阻尼器及消能支撑的设计,简述了阻尼器位置的优化。通过对该宾馆加与不加粘弹性支撑的时程分析,计算结果表明,粘弹性阻尼器可有效降低结构的振动反应,是一种性能良好的消能减震装置。     

粘弹性阻尼器消能减震结构能力谱分析法

根据粘弹性阻尼器的特点，给出了装设粘弹性阻尼器消能减震结构等价阻尼比的简化计算公式；结合我国抗震设计规范，提出了考虑高阶振型影响的粘弹性阻尼器消能减震结构体系的能力谱分析法，并对一8层钢筋混凝土消能减震框架结构在设防中震作用下进行了计算分析，结果表明采用该方法分析粘弹性阻尼器消能减震结构体系是可行的、有效的。     

粘滞流体阻尼器用于建筑结构的减震设计原理与方法

研究了粘滞流体阻尼器用于建筑结构消能减震设计的原理、分析方法。包括阻尼器的设置、消能支撑的型式、支撑钢杆的设计、抗震设防目标、消能减震建筑结构的特点。给出了消能减震结构的附加水平控制力、附加有效阻尼比、地震影响系数、阻尼矩阵的计算方法;介绍了振型分解反应谱法和直接动力时程分析法的设计计算要点。最后给出了采用粘滞流体阻尼器进行消能减震设计的实用设计步骤。     

消能偏心支撑结构中粘弹性阻尼器的参数优化

通过对粘弹性阻尼器的性能与特点以及消能支撑计算模型的分析,建立了粘弹性阻尼器参数优化的计算模型:以粘弹性阻尼材料的储存剪切模量为设计变量;以各层最大层间位移的最大值的控制率和各层耗能梁段最大梁端弯矩的最大值的控制率为约束条件;在考虑结构在罕遇地震下的地震反应以及结构的经济效益的目标下,建立了优化设计的目标函数.文中以设置粘弹性阻尼偏心支撑的五层平面钢框架为例,使用ANSYS软件中的优化设计模块,通过APDL语言编制优化设计程序,建立了参数优化模型,并对该问题进行了优化设计分析;并对偏心支撑结构和消能偏心支撑结构进行了罕遇地震下的时程分析.计算结果表明:ANSYS软件中的优化设计方法稳定可行;消能偏心支撑可以有效地降低结构的地震反应,对顶层位移的最大减小量可达44.96%;耗能梁段梁端弯矩的最大耗能效果达到37.4%,这样可以延缓耗能梁段的屈服时间,从而可以有效地保证结构的整体稳定.     

粘弹性阻尼器抗震加固应用研究

采用粘弹性阻尼器支撑对某印钞厂框架结构进行了抗震加固设计,并利用ETABS程序对该结构进行了小震、中震和大震下弹塑性时程分析,结果表明:采用粘弹性阻尼器支撑进行加固后,对结构的自振周期影响较小,但对原结构的层间侧移角控制作用明显,尤其是交叉型阻尼器支撑,加固后的结构可满足现行规范的抗震设计要求,消能减震效果明显,有效提高了结构抗震能力,并可适当节约加固费用和加固周期。     

粘弹性消能减震结构设计参数研究

粘弹性阻尼器以支撑型式安装在结构上,支撑刚度大小直接影响到阻尼器的消能效果,从阻尼器损耗因子的角度出发,推导了支撑刚度应满足的条件,给出了合理的取值范围。     

某底层框架砖房的消能减震设计

研究了底层框架砖房采用消能减震技术的抗震设计方法,介绍了宿迁某底层框架砖房采用粘弹性阻尼器的消能减震设计,给出了多遇地震和罕遇地震作用下的主要计算结果。计算表明,设置粘弹性阻尼器后,上部结构在多遇、罕遇地震作用下均能满足承载力与变形的要求。     

粘弹性阻尼器在网架结构减震控制中的优化设置

将粘弹性阻尼器应用于空间网架结构,给出了网架结构体系的控制原理。分别从控制网架结构的节点位移、节点加速度和杆件轴力三个方面选定控制目标,编制了有限元分析程序。研究探讨了粘弹性阻尼器在网架结构减震控制中的优化设置,分析了阻尼器在网架结构中的布置位置、布置数量、阻尼器支撑倾斜角度等参数的影响,对在各种工况下的减震效果进行了对比分析。结果表明,在结构中合理布置阻尼器可显著提高阻尼器的减震控制率。最后,提出了在结构中设置粘弹性阻尼器的基本优化步骤,对粘弹性阻尼器在网架结构中的优化设置提出如下建议:(1)阻尼器宜布置在跨度等分点处;(2)阻尼器沿结构纵向布置优于沿横向布置,纵横向综合布置效果最佳;(3)阻尼器支撑倾斜角度宜取α=45°~60°;(4)阻尼器与网架下弦节点连接优于与网架上弦节点连接;(5)阻尼器的布置数量宜适中。本文成果可为粘弹性阻尼器在网架工程中的实际应用和设计提供借鉴。     

设置粘弹性阻尼器的偏心支撑结构性能研究

指出偏心支撑结构的不足,提出了在偏心支撑结构的支撑上设置粘弹性阻尼器(称之为消能偏心支撑)来弥补其不足,分析了消能偏心支撑结构的消能减震原理和单自由度下的地震响应,接着以实例对比了偏心支撑结构与消能偏心支撑结构的位移、内力等。分析结果表明:消能偏心支撑具有良好的抗震性能,起到了"双保险"的作用。     

粘弹性阻尼器对结构抗震性能的改善

通过对设置粘弹性阻尼器的结构与一般结构的抗震性能的比较分析,验证了粘弹性阻尼器对结构消能减震的优越性。     

带防屈曲耗能支撑建筑的抗震性能研究

防屈曲耗能支撑既能提供刚度,又具有良好的耗能能力,因此在结构抗震设计中常被采用。本文以昆明某中学教学楼工程为例,研究了设置防屈曲耗能支撑后,结构的地震响应。研究结果表明:在附设了防屈曲耗能支撑后,结构具有了良好的抗震耗能机制,结构主体的安全性得到提高。     

小八字曲拐撑的消能原理研究

针对工程的实际需要,提出一种新的消能支撑形式——小八字曲拐撑,推导了该支撑的放大因子表达式和水平控制力表达式,通过一工程实例分析验证了该种支撑形式的有效性。     

装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑抗震性能理论分析

提出了一种具有简单构造形式、既能在震后为结构提供回复力,又能避免索体预应力损失的装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑,并对该支撑的抗震性能进行了理论分析。结果表明：该支撑在加载过程中无刚度退化现象,滞回曲线呈四边形状,曲线饱满且耗能规律稳定|支撑复位停止后,放松黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器中高强螺栓,可使支撑继续复位至位移零点,该支撑具有很好的复位功能。     

摩擦阻尼器支撑刚度对结构耗能特征的影响

根据双板型摩擦阻尼器的结构特点,分析了该摩擦阻尼器的工作特性,建立了使用该摩擦阻尼器的结构动力方程,并从实际结构各层摩擦阻尼器的支撑刚度出发,计算讨论了由摩擦阻尼器支撑刚度与结构层间刚度关系的不同导致的摩擦阻尼器耗能特性的差异,由此得出摩擦阻尼器的支撑刚度与结构层间刚度之间的关系对结构响应的影响,探讨了摩擦阻尼器支撑刚度与结构层间刚度之间的关系对实际结构各层摩擦阻尼器滞回特性和地震时程响应的影响,提出如何改变摩擦阻尼器的支撑刚度以使各层摩擦阻尼器耗能特性最佳的解决方案。     

大悬挑屋盖结构采用筒式粘弹性阻尼器的风振控制应用研究

合肥体育中心综合体育馆为大悬挑钢网架屋盖结构,悬挑28.23m.该屋盖结构悬挑跨度大,造型复杂,且悬挑部分上、下表面均受到风的作用,原设计方案的悬挑自由端竖向位移超出了规范的规定.为有效抑制风振响应、改善结构抗振性能,采用筒式粘弹性阻尼器对其进行风振控制.根据消能支撑的风振控制力、等效刚度、等效耗能因子及结构动力特性,在大悬挑钢屋盖结构的关键部位设置附加的消能支撑.研究和实践表明,设置消能支撑后,明显减小了风振的竖向位移反应,其强度和刚度均满足规范要求,取得了很好的社会效益和经济效益.     

Self‐centering viscoelastic diagonal brace for the outrigger of supertall buildings: Development and experiment investigation

This paper aims to improve the seismic performance of outriggers within supertall buildings and eliminate the defects of obvious degradation of stiffness, low energy dissipation capacity, and large residual deformation after the buckling of traditional diagonal members by presenting a new type of outrigger. The traditional profiled steel diagonal member is replaced with a self‐centering viscoelastic diagonal brace (SC‐VEDB) in the proposed outrigger, providing enhanced energy dissipation and self‐centering capacity. The new SC‐VEDB is composed of the inner and outer steel tubes, viscoelastic materials, and prestressed tendons. Energy dissipation capacity is produced by the shear deformation of viscoelastic materials, whereas prestressed tendons provide the self‐centering capacity. The working mechanism of SC‐VEDB is first theoretically analyzed. Following this, two specimens with a length of 2.2 m were designed, fabricated, and tested under low cyclic reversed loadings within different frequencies and pretension forces. The results confirm that the hysteretic curve of SC‐VEDB has a typical flag shape, which imparts the stable stiffness, good energy dissipation, and self‐centering capacities. The activation force of SC‐VEDB is mainly determined by the initial pretension force, and the post‐activation stiffness predominantly depends on the stiffness of the prestressed tendons. Moreover, SC‐VEDB has better repairability, and the initial hysteretic behavior of the component can be quickly recovered by replacing the damaged prestressed tendons. A refined finite element model for SC‐VEDB is established to predict its hysteretic behavior, and the numerical simulation corresponds well with the experimental results. The maximum relative error of the initial elastic stiffness and ultimate strength is approximately 4.6% and 1.3%, respectively, which verifies the accuracy of the SC‐VEDB numerical simulation method.     

非线性粘滞阻尼器在框架结构抗震加固设计中的应用

本文介绍了非线性粘弹性阻尼器的性能特点及消能减震原理。并以实际抗震加固工程为例对粘滞阻尼器、屈曲约束支撑及传统加固方法的特点进行了对比,并对粘滞阻尼器的设计流程及方法进行了阐述和探讨。     

预压弹簧自恢复耗能支撑非线性原理模型参数识别及试验验证

结合预压弹簧自恢复耗能（PS-SCED）支撑工作原理,提出由两组Bouc-Wen模型及一组线弹性模型共同构成的支撑非线性原理模型,并给出模型计算公式。基于PS-SCED支撑拟静力试验结果,利用遗传算法对PS-SCED支撑原理模型的7个控制参数进行参数识别,并将识别结果与PS-SCED支撑拟静力试验、ANSYS实体模型及PS-SCED支撑分段式简化模型分析结果进行对比研究。结果表明,PS-SCED支撑原理模型能够准确、细致的描述PS-SCED支撑的滞回响应特性,相比实体模型及支撑分段式简化模型,提出的原理模型对支撑恢复力、过渡段圆滑性、等效黏滞阻尼比及累积耗能的预测结果更加准确。     

高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器力学性能试验研究

黏弹性橡胶阻尼器是一种兼具黏滞性和弹性两种特性的阻尼器,耗能能力良好,可以同时为结构提供附加刚度和附加阻尼。通过对高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器进行循环加载试验,研究了其基本力学性能,分析了该阻尼器在低周疲劳加载和高周疲劳加载下的基本力学特性。研究结果表明：高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器的耗能能力优良;该阻尼器的储存刚度、损失刚度、损失系数受变形幅值的影响较大,受加载频率影响较小;等效阻尼系数与频率呈现反比例函数关系;该阻尼器的基本力学性能在低周和高周疲劳加载下呈现出较明显的衰减。