磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型

为研究磁流变阻尼器（MRD）在拟静态作用下的力学性能，制作了一个四线圈剪切阀式MRD，在不同电流和不同位移幅值下采用三角位移加载制度对MRD进行了拟静态试验，研究了MRD的力学性能随电流和位移幅值的变化规律，分析了阻尼力波动现象产生的原因；根据试验结果提出了一种拟静态作用下修正的力学模型，对模型参数进行了识别，对力学模型进行了验证。结果表明：所用阻尼器在拟静态试验过程中阻尼力波动现象显著，无电流时阻尼力随着位移幅值增加而略微减小，有电流时阻尼力随着位移幅值增加而稍微增大；阻尼力随电流的增大明显增大，当电流超过1.5 A时，MRD达到磁饱和状态，阻尼力增幅明显降低；提出的力学模型能够较好地描述拟静力下阻尼力随电流和位移的改变而产生的变化特性。     

基于多自由度结构的DTMD参数分析及设计方法

双调谐质量阻尼器参数较多,其设计方法、有效性的研究仍不完善,鉴于此,针对地面运动作用下多自由度结构双调谐质量阻尼器的优化设计方法进行了初步研究,推导了双调谐质量阻尼器的位移动力放大系数(DDMF)。基于最优化目标函数研究了优化设计参数对振型参与系数的敏感性;在此基础上,给出了一种双调谐质量阻尼器的优化设计方法,并通过某高层钢结构的仿真分析对该优化设计方法的有效性进行了评价,结果表明,优化设计后的双调谐质量阻尼器可有效降低受控结构的位移动力响应。     

Hybrid damper with stroke amplification for damping of offshore wind turbines

The magnitude of tower vibrations of offshore wind turbines is a key design driver for the feasibility of the monopile support structure. A novel control concept for the damping of these tower vibrations is proposed, where viscous‐type hybrid dampers are installed at the bottom of the wind turbine tower. The proposed hybrid damper consists of a passive viscous dashpot placed in series with a load cell and an active actuator. By integrated force feedback control of the actuator motion, the associated displacement amplitude over the viscous damper can be increased compared with the passive viscous case, hereby significantly increasing the feasibility of viscous dampers acting at the bottom of the wind turbine tower. To avoid drift in the actuator displacement, a filtered time integration of the measured force signal is introduced. Numerical examples demonstrate that the filtered time integration control leads to performance similar to that of passive viscous damping and substantial amplification of the damper deformation without actuator drift. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

脱层材料与槽接式挫屈束制支撑的性能研究

挫屈束制支撑耐震性能优劣与否与脱层材料性能有密切关系,首先提出了一种估算脱层不完全因子的方法,利用4组分别使用不同脱层材料的挫屈束制支撑进行构件试验;研究结果表明以黏性橡胶作为脱层材料具有可靠性、经济性与优良的施工性。特别介绍了地震工程研究中心近期所研发的槽接式挫屈束制支撑,并通过3组实尺寸构件试验验证了其耐震性能;测试构件包含一组长度为12.5m,最大抗压强度超过16800kN,核心消能段应变量达3.5%的构件。试验结果表明,新研发的槽接式挫屈束制支撑经济效益极高,迟滞消能行为良好稳定,具有优良的耐震性能,各组试体于试验停止前所累积的总非线性变形量皆超过400倍斜撑屈曲位移量;研究亦显示,非线性结构分析软件PISA3D可准确预测其受力与变形反应。     

设置FPS质量调谐阻尼器减振效果分析研究

根据拉格朗日方程推导了结构设置FPS调谐质量系统地震动力反应分析计算公式,并考虑了接触面滞滑效应的影响。分析与计算结果表明:设置质量调谐系统之后,结构动力反应层间位移有所减小。当接触面滑动摩擦系数为0.15左右、滑道半径为0.7 m、调谐附加质量为楼层质量的1.4倍以上时,质量调谐系统具有较好的减振效果、消能效果与复位能力。     

高速列车横向半主动减振器的建模与仿真研究

介绍高速列车半主动悬挂的控制方法,按照控制规则提出半主动减振器的系统方案。针对不同工况,建立横向半主动减振器相应的数学模型,在AMESim环境下建立仿真模型并进行仿真计算。仿真结果表明,横向半主动减振器的减振性能可以满足实际要求。     

Modified liquid column damper for vibration control of structures

A modified version of the traditional tuned liquid column damper (TLCD) absorber is proposed as a passive vibration control device for structures vibrating at low frequencies. This new version, denoted as tuned liquid column ball damper (TLCBD), is equipped with a coated steel ball, in place of the orifice in TLCD, immersed inside the horizontal column of the damper. The current study examines the performance of TLCBD for a harmonic excitation which is a simplified model for the vortex shedding forces on structures in the cross wind direction. A parametric study to investigate the effect of the ball size and absorber mass on the suppression capacity is carried out. The absorber damping characteristics is identified experimentally using a single point laser vibrometer system and the measured damping factor is used in the mathematical model. Intensive numerical simulations were conduced and the results are compared with the traditional TLCD with optimum parameters. The results revealed an improvement of the vibration suppression capability of the proposed version that exceeds around 66% reduction.     

带转向机构HCA在杭州湾跨海大桥斜拉索减振中的应用

杭州湾跨海大桥北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双空间索面钢箱梁斜拉桥,通航净空为47m,按双向六车道高速公路设计,设计时速100km/h。为改善行车安全性,国内首次在栏杆外侧设置了风障(高度从近塔4.27m至远塔3.4m),为了确保整桥隽秀的景观前提下开发了带转向机构的拉索减振器,对全桥拉索进行了理论分析和安装减振器后的实桥测试。     

抛物线外形软钢阻尼器试验研究

提出一种新型的具有抛物线外形的软钢阻尼器,该阻尼器具有全长截面同时屈服的特点,可充分发挥软钢的材料功效。根据力学相关理论,推导出了该阻尼器的外形设计公式。按公式设计了软钢阻尼器,对两组阻尼器进行了拟静力试验,试验结果表明：具有抛物线外形的软钢阻尼器能有效地避免应力集中,具有稳定的滞回性能和良好的塑性变形能力,是一种理想的耗能元件。最后,用有限元软件分析了加载过程中的应变分布及滞回性能,结果与理论和试验研究相一致,为进一步优化阻尼器参数提供了合理的有限元模型。