消能减震装置及其在工程中的应用

针对传统结构抗震思路,详细介绍了结构的消能减震是结构抗震的新思路,以及目前常用的消能减震装置及其适用对象,阐述了工程结构中的应用并列举大量实例.分析表明,消能减震结构具有优良的抗震性能,具有广阔的应用前景.     

具有负刚度特征的半周摩擦阻尼装置的开发及应用研究

在消能减震措施中,为达到满意的减震效果,需在建筑结构的多个楼层布置耗能装置,占用了较多的建筑空间,为此提出仅需在底部楼层布置耗能装置的负刚度阻尼消能减震技术方案。为实现该方案,研发了一种力学性能稳定、构造简单,行程大,具有负刚度特征的半周摩擦阻尼装置。通过性能试验验证了该装置能够实现预期的滞回模型,进行了单自由度体系和框架结构的减震模拟分析,结果表明,采用半周摩擦阻尼装置进行减震可以增大结构阻尼、延长结构周期、对结构地震响应起到理想的控制效果。     

复合摩擦消能减震结构分析

本文给出了复合摩擦消能减震装置的主要工作模式，恢复力模型以及减震结构体系在地震作用下的时程分析方法，并结合一个１０层钢筋混凝土框架算例，比较了单一摩擦和复合摩擦两种消能模式的减震效果，讨论了设计应用及需要进一步研究的问题。     

现代工程减震技术分析

现代减震控制技术是通过在工程结构的特定部位安装某种隔震装置、或消能减震装置、附加子结构、施加外力等措施以改变或调整结构的动力特性,使工程结构在地震作用下的动力反应限制在容许的范围内。本文对现代工程的几种减震技术进行了分析探讨。     

负刚度摩擦阻尼装置的开发及应用研究

消能减震技术通常需要在多个楼层布置减震装置才能有效降低结构的地震响应,占用了较多的结构空间。针对此种问题提出在底部楼层布置负刚度阻尼装置的减震方案,形成力学上的隔震层,用减震实现类似隔震的效果,以减少阻尼器的布置数量。为实现该减震方案,研发了一种基于氮气弹簧的负刚度摩擦阻尼装置,该装置具有行程大,力学性能稳定等优点。性能试验验证了负刚度摩擦阻尼装置可以实现具有负刚度特征的滞回模型,对负刚度摩擦阻尼装置布置于底部楼层的减震方案进行了模拟分析,结果表明仅在底层布置负刚度阻尼装置可以获得理想的减震效果。     

可控消能减震能力墙结构体系分析

本文介绍一种新的变刚度变主动控制消能减震技术在剪力墙结构中的应用及其地震分析方法，文章给出了减震控制系统在剪力结构中的设置情况，描述了减震装置的恢复力模型，给出了减震剪力墙结构体系的计算简图以及地震作用下的时程分析方法，并通过一个算例说明减震效果及一些结论。     

基于形状记忆合金的新型消能减震装置抗震性能研究

本文首先通过形状记忆合金的材性试验研究了形状记忆合金的超弹性变形性能,并将其等效拟合为多线性模型,得到其设计参数,并详细介绍了分析计算时所采用的形状记忆合金的本构模型。然后,针对框架结构的变形特点,提出了一种基于形状记忆合金的消能减震装置,即在底层框架柱的反弯点附近设置锚固装置,形状记忆合金索的上端固定在锚固装置上,将其下端锚固在地下,在震时通过其来回反复变形耗散地震能量。然后通过有限元程序对设置形状记忆合金索的新型框架与普通框架进行静力推覆分析和低周反复分析,研究表明新型框架不仅屈服承载力和极限承载力高于普通框架,而且其滞回环更加饱满,累积塑性滞回耗能能力提高了41.4%,形状记忆合金索的滞回环也很饱满,具有优良的耗能能力,最后,还比较了对角设置形状记忆合金索的框架的耗能能力与本消能减震装置的耗能能力。因此该消能减震装置在减轻框架柱震害方面具有一定的工程应用价值和前景。     

浅谈结构工程中的消能减震技术

本文主要论述了消能减震技术的原理,并介绍了四种阻尼器的构造及应用。最后展望了消能减震技术在结构工程中的应用前景和发展方向。     

减震设计与抗震设计RC框架结构抗地震倒塌能力对比

与传统抗震设计不同,结构的消能减震设计通过在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量,达到减轻主体结构地震响应的目的,在满足相同的设计要求下,减震设计结构由于阻尼器的耗能作用,其截面尺寸或配筋较抗震设计结构有一定的优化。根据我国抗震规范,按传统抗震方法和消能减震方法分别设计了一组钢筋混凝土框架结构。采用基于动力增量时程分析方法的结构抗倒塌易损性分析流程,对不同设计方法所设计的框架结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备进行了定量评价,并对计算结果进行了对比分析。根据分析结果提出了提高高烈度区减震设计框架结构抗倒塌能力的相关措施,并通过算例验证了所提措施的有效性。     

混合控制消能减震伸臂桁架上海中心抗震性能研究

在超高层建筑结构体系中,相对于传统伸臂桁架,新型消能减震伸臂桁架能显著提高结构的抗震性能,但同时也存在一些不可避免的问题。屈曲约束支撑伸臂桁架在小震下仅提供刚度不耗能,在中震下屈服耗能有限;黏滞阻尼伸臂桁架因黏滞阻尼器自身最大阻尼力限制,在中震和大震下对结构侧移控制效果不佳。混合控制消能减震伸臂桁架结构综合利用多种消能构件,同时为结构提供足够刚度和附加阻尼,具有更为全面的抗震性能。本文以上海中心为研究背景,研究了混合控制消能减震伸臂桁架结构在各烈度地震作用下的消能减震效果,同时探讨了黏滞阻尼伸臂桁架与屈曲约束支撑伸臂桁架相对数量变化对结构抗震性能产生的影响。将为消能减震伸臂桁架超高层结构体系的进一步研究和应用提供借鉴。     

增层轻钢结构摩擦减震分析与设计

本文给出了增层轻钢结构摩擦消能减震装置的设置方式，恢复模型及增层后总体结构体系的地震分析方法。并通过一个在３层砖混结构上增加两层轻钢结构的算例，验证了减震效果，篇末对增层轻钢结构的有效设计问题进行了简要探讨。     

消能减震钢筋砼框架结构的设计方法研究

本文对江苏新沂市某商业楼所采用的消能减震钢筋砼框架结构进行了设计,研制了构造简单、消能能力强的新型消能器,对其进行了弹塑性有限元力学性能分析,并对该消能减震钢筋砼框架结构和相应的普通框架结构及框架－剪力墙结构进行了弹塑性时程分析。结果表明所设计的消能减振框架结构具有优越的抗震性能,并为类似建筑结构的设计提供了借鉴。     

新型装配式金属消能减震复合墙板抗震性能试验研究

为了研究新型预制装配式金属消能减震复合墙板的抗震性能,分别对新型预制装配式复合墙板以及传统夹心墙板进行了低周反复加载试验,对比研究了试件的破坏模式、滞回耗能性能、承载力与刚度、位移延性等变化。研究表明:新型预制金属消能减震复合墙板滞回曲线呈现"平行四边形",相对于传统复合墙板较为饱满,具有良好的抗震性能;相比于传统夹心复合墙板主要在墙板中部出现X形剪切裂缝,新型预制装配式金属消能复合墙板裂缝主要在墙板角部出现,具有良好的整体性能;新型预制装配式金属消能减震复合墙板具有较小的侧向刚度、较好的位移延性,能够降低围护墙板附加刚度约束效应;新型预制装配式金属消能减震墙板能够达到"小震下处于弹性,大震下屈服耗能"抗震设计目标。     

粘弹性消能支撑在网格屋盖结构上的应用研究

根据网格屋盖结构的动力特性和构造特点,提出粘弹性阻尼器小八字消能支撑进行减震控制,并采用单质点模型推导出设置消能支撑后屋盖结构的阻尼比计算公式,进一步依据震动谱理论推导出单质点分析法预测屋盖消能结构减震系数的公式,对于消能结构的详细设计则采用振型分解反应谱法或时程分析法,最后结合工程实例进行了数值分析,结果表明:粘弹性...     

幼儿园建筑结构消能减震设计研究

在幼儿园建筑设计过程中,提高建筑结构的隔震及消能减震效果是保证其安全性的重要手段。消能防震技术凭借着抗震效果强、结构简单、成本低、工期短、修护便捷等优势逐渐得到了业界广泛的运用。本文主要阐述了在幼儿园建筑结构中消能减震设计的重要性及设计重点,并提出了相关完善措施。     

浅谈高层、超高层建筑的结构体系

本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,某超高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样、下料、制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。对于支撑体系,消能减震装置不在此文内介绍。     

黏滞阻尼器在时程分析下的附加有效阻尼比研究

为了研究消能减震结构中黏滞阻尼器在时程分析中所提供的附加有效阻尼比,从阻尼力做功(阻尼能)的角度出发,建立阻尼能与附加有效阻尼比在时程过程中的关系,提出附加有效阻尼比的理论计算公式,并建立有限元分析模型来验证该公式,对比消能减震结构与等效结构的阻尼能。结果表明,该阻尼比计算公式比现有的其它公式具有更强的通用性及合理性,适用于计算黏滞阻尼器在任意时程分析过程中的附加有效阻尼比,且消能减震结构与等效结构具有相同的阻尼能。     

基于Bouc-Wen模型的消能减震结构显式非线性时程分析

该文基于Bouc-Wen模型构造了一种2节点12自由度的显式消能器单元;利用修正的向前Euler算法实现了单元内力计算。将该文显式单元及其内力计算方法在完全自主研发的非线性有限元分析程序中完成开发。为提高显式分析效率,自主研发程序采用了CPU+GPU异构并行计算技术。通过与低屈服点钢剪切滞回试验对比,验证了该文显式消能器单元的正确性和适用性。采用该文显式消能器单元模拟某实际消能减震结构的金属消能器;基于结构整体动力分析结果,讨论了金属消能器的减震效果。     

小八字粘弹性阻尼曲拐撑的试验研究

消能支撑的型式对建筑物的减震控制效果有较大的影响,该文通过试验研究了设置不同消能支撑的结构的不同控制情况,验证了设置小八字粘弹性阻尼曲拐撑后,消能能力最大。     

基于支撑刚度的消能减震结构最优阻尼参数研究

基于传统消能减震体系力学模型的研究,提出考虑支撑等连接件刚度的实用减震体系力学模型。结合数学方法中的拉普拉斯变换和傅里叶变换,推导实用减震体系的传递函数及其频率特性。再利用频率响应曲线中的定点理论对频率特性进行深入研究,发现频率响应曲线的定点是曲线峰值能够达到的理论最低点,进一步推出实用减震体系的最优阻尼比和频响曲线最低峰值等参数的计算公式。最后通过单自由度体系验证了最优阻尼比的存在性,给出支撑刚度系数的建议取值范围,并通过工程实例说明支撑刚度系数在消能减震结构设计中的重要意义。