坝后式水电站厂房不同支座方案减震对比研究

通过建立某坝后式水电站主体结构的三维有限元模型,包括大坝、基础、坝后式厂房、厂房顶网架和支座简化模型,对比分析了在地震作用下带锚栓的板式橡胶支座、铅芯橡胶支座和铰支座3个方案对厂房上部结构的减震影响。研究结果表明:铰支座方案自振周期最短,支座节点的地震响应最大,其中厂房上、下游侧节点对最大层间位移比铅芯橡胶支座方案分别高31.74%和44.5%;铅芯橡胶支座方案由于具有较好的吸能效果,在地震作用下其本身适应剪切变形能力强,能很好地释放支座处支反力,厂房上、下游排架柱的第一主应力也是3个方案中最小的。由此可得,坝后式水电站厂房铅芯橡胶支座为推荐的支座选型方案。     

基于易损性的高墩多塔斜拉桥纵向减震控制研究EI北大核心CSCD

为研究常用的减震控制方式在高墩多塔斜拉桥这种新型结构中的减震效果,以一座墩高178 m的斜拉桥为例,建立了非线性有限元动力分析模型。从PEER强震数据库中选取80条实测地震波进行非线性时程分析;结合结构的特点,定义各关键构件的损伤指标;基于易损性分析理论,建立了关键构件及桥梁系统的易损性曲线;以铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器为代表,通过易损性曲线对比研究了不同控制参数和布置形式下,位移型及速度型两类减震控制方式的减震效果;结合桥梁实际情况确定最优的减震方案。分析结果表明:由于高墩的影响,斜拉桥的支座系统、主梁和拉索的损伤概率显著增加,而索塔损伤相对轻微;由于传力机理的差异,不同布置形式下控制参数对减震效果的影响规律不同;无论是位移型还是速度型控制方式,梁端布置形式的减震效果均优于塔梁布置形式;对于相同的布置形式,速度型控制方式较位移型控制方式效果更加显著。     

不同频率地震波下铅芯橡胶支座对斜拉桥地震响应的影响

以岳阳洞庭湖大桥作为工程背景,用ANSYS软件建立有限元模型,提出了在斜拉桥塔梁连接处安装铅芯橡胶支座作为减震装置并计算在不同频率地震波下斜拉桥的地震响应．结果表明,对于不同频率的地震波,铅芯橡胶支座会对斜拉桥的地震响应产生截然不同的效果．     

基于人工地震波的铅芯橡胶支座等效线性化模型研究

回顾了四种经典的隔震支座等效线性化模型及其适用范围。使用参数识别算法建立了基于设计加速度反应谱合成人工地震波的铅芯橡胶支座等效线性化模型,并用桥梁隔震算例验证该模型的有效性。研究结果表明:该模型对预测合成人工地震波以及天然地震波作用下的铅芯橡胶支座水平位移均有较高的准确性;等效线性化模型不仅与支座的力学参数有关,还受地震波加速度反应谱特征的影响。     

铅芯夹层橡胶隔震垫基本力学性能研究

本文详细地研究了中国铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能。基本力学性能主要包括隔震垫的竖向、水平特性及极限承载能力。竖向性能方面研究了隔震垫的竖向刚度及变形特性;水平性能的研究包括水平有效刚度和阻尼特性;极限承载能力研究包括隔震垫的压缩破坏、拉伸破坏及水平剪切破坏性能。试验研究结果与中国《夹层橡胶垫隔震技术规程》(草案)(1998年)及日本隔震构造协会(1996年)颁布的标准进行比较,结果表明:中国生产的铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能完全符合中国和日本隔震协会所颁布的标准。     

核电厂隔震结构动力分析

基于铅芯橡胶支座,以某核电站核岛厂房为例,进行基础隔震技术在核电站结构设计中的应用研究,包括整体隔震方案的设计、隔震装置的选择、计算模型的确定等,并通过动力时程分析对比研究隔震支座布置间距和隔震层恢复力模型对结构加速度和位移响应的影响。研究结果表明:采用隔震措施后,结构自振周期明显增大,上部结构加速度响应明显减小,同时整体位移也会增加较多,但层间位移很小;相比隔震支座等效线性模型,双线性模型更符合支座的实际滞回特性,在实际设计中应优先考虑采用。     

屋盖结构柱顶隔震技术的研究

根据屋盖结构的特点,提出柱顶隔震技术;随之,建立串联弹簧模型理论用于初步确定隔震垫参数,再使用非线性动力时程分析法进行详细设计。算例表明,屋盖隔震技术不仅大大降低了屋盖本身的反应,也有效保护了柱和基础等下部结构,而且屋盖侧移和隔震垫变形正常,因此柱顶隔震技术应用于屋盖结构是可行的。     

多铅芯橡胶隔震支座非线性力学性能试验研究

对应用于桥梁隔震的多铅芯橡胶支座进行非线性力学性能试验,并与理论计算结果进行对比分析。研究表明:多铅芯橡胶隔震支座性能稳定、受力性能良好、安装方便,是一种理想的桥梁隔震装置。在此基础上,采用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析多铅芯橡胶支座的非线性动态特性,建立铅芯橡胶支座的FEA(有限元)模型,针对支座中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载,进行了数值模拟分析,其结果与试验曲线基本吻合,从而为确定多铅芯橡胶支座的动力分析参数提供计算方法,进而可为设计新型铅芯橡胶支座提供指导。     

铅芯橡胶支座力学性能环境温度相关性研究

铅芯橡胶支座被广泛应用于建筑、桥梁、储液罐及核设备的隔震中。相关研究表明,环境温度对铅芯橡胶支座的力学性能影响较大,但目前仍缺乏基于铅芯橡胶支座组成材料热-力本构特征以及不同特征参数的支座力学性能随温度变化规律的研究。本文从材料层面出发,基于支座组成材料热-力本构特征,建立了铅芯橡胶支座的热力耦合有限元模型,并通过试验验证了支座有限元模型的准确性。通过参数分析,研究了支座关键力学性能指标随环境温度的变化规律。本文提出的热-力本构模型可以为铅芯橡胶支座的隔震设计提供参考。     

复合铅芯阻尼器减震性能研究及在剪力墙结构中的应用

剖析复合铅芯阻尼器的构成、作用机理与特点,对两个复合铅芯阻尼器进行了低周循环往复加载试验,试验结果表明,复合铅芯阻尼器屈服位移小,滞回曲线饱满,具有较大的耗能能力和较好的耐疲劳性能,采用双线性模型模拟阻尼器的力学性能偏保守,但对整体结构分析而言偏安全。最后将复合铅芯阻尼器首次应用在高烈度区山地高层剪力墙结构中,对附加复合铅芯阻尼器的高层剪力墙结构的耗能表现与减震性能进行了考察,分析结果显示,在多遇地震下,复合铅芯阻尼器使结构X向和Y向的层间剪力平均值分别降低了11.3%和15.6%,在罕遇地震下,复合铅芯阻尼器耗能占比达12%,阻尼器滞回曲线饱满,能够有效耗散地震输入能量和降低主体结构损伤,满足规范“大震不倒”的性能要求。