基于位移控制的消能减震结构简化设计方法

针对以往使用的基于粘滞阻尼器的消能减震结构设计方法，容易受到非结构构件影响，对电器造成破坏，面对该问题，对基于位移的消能减震结构简化设计方法进行研究。依据基于位移的消能减震设计原理，设计以阻尼填充墙和功能自恢复连梁结构体系等为主的结构，并设计基于位移的消能减震流程。由实验结果可知，该方法横向和纵向层间位移角与理想情况基本一致，最大误差为0.01°，能够避免建筑物出现较大位移。     

建筑隔震橡胶支座用低模量高阻尼胶料的研究

对建筑隔震橡胶支座用低模量高阻尼胶料进行研究。结果表明：选用粒径小和比表面积大的炭黑、增大炭黑用量以及增大增粘树脂用量有利于降低胶料的剪切模量；为保证胶料的剪切模量介于0.3～0.5 MPa之间，胶料需加入一定量的增塑剂。     

基于试验模态分析橡胶减振件的参数识别

针对具有较大承载能力的橡胶减振件的动力学参数进行直接测试,存在测试设备功率要求高、测试频率低等问题,无法满足有限元建模中对橡胶减振件的参数设置需求。提出基于试验模态分析法实现橡胶减振件动力学参数识别,重点阐述了橡胶减振件动力学参数直接测试法与试验模态分析法的理论依据,并通过实践应用验证了试验模态分析法在橡胶减振件的参数识别具有显著的工程应用价值。     

考虑易损件悬挂系统在矩形波激励下的三维冲击谱

以考虑易损件的2自由度悬挂系统为对象,建立矩形波冲击下系统无量纲非线性动力学方程,易损件加速度响应求解选择4阶Runge-Kutta数值方法,以易损件加速度响应峰值与脉冲幅值比值衡量易损件冲击特性,脉冲时间、系统悬挂角或系统频率比等为变量,构建易损件的三维冲击谱,讨论冲击谱在系统频率比、悬挂角等参数影响下的变化规律。算例分析表明,系统响应对频率比参数敏感,较低频率比时易损件加速度响应峰值较大且出现波动,且当频率比在1的附近波动加剧时,增加频率比可有效地抑制易损件加速度响应峰值;较大频率比条件下,减小系统悬挂角可使系统获得较好的缓冲效果;系统响应对阻尼比较为敏感,当频率比、质量比、悬挂角等参数一定时,系统存在最佳阻尼比,系统设计满足合适阻尼比可有效抑制易损件加速度响应峰值。研究结果可为考虑易损件的悬挂系统设计提供理论依据。     

海东地区原状黄土动剪切模量与阻尼比试验研究

使用英国GDS双向动态三轴试验系统对青海省海东地区原状黄土进行动力特性试验研究。试验结果表明:动应变ε_d 1%时,动剪切模量随动应变的增加急剧减小;动应变ε_d1%时,动剪切模量随动应变的增加减小缓慢,后期基本趋于稳定。动剪切模量随固结围压、固结应力比、加载频率的增大而增大,且增大幅值随应变的增大呈现减小的趋势。在动应变ε_d 0.5%时,阻尼比随动应变的增加迅速增大;在动应变ε_d0.5%时,阻尼比随动应变的增加缓慢增大;在较小动应变时,固结围压、固结应力比、加载频率对阻尼比无明显的影响,随着动应变的增大,阻尼比随围压、加载频率的增大而减小,随固结应力比的增大而增大。     

基础隔震结构隔震层水平性能设计研究

对于基础隔震结构,隔震层的水平刚度和阻尼比是其减震效率的关键因素。以成都博物馆为工程实例,以试验得到橡胶隔震支座的力学性能参数为基础,建立隔震与非隔震结构有限元计算模型。在多遇地震作用工况下和罕遇地震作用工况下,隔震层水平刚度在0.25～2.0倍实际工程隔震层水平刚度范围内,阻尼比在5%～30%范围内,对比分析结构层加速度、总剪力及总倾覆力矩的减震效率变化趋势,以及减震效率与隔震层水平刚度和阻尼比之间的对应关系。基于对比分析结果,对采用叠层橡胶支座的基础隔震结构,提出了不同隔震目标下隔震层水平刚度和阻尼比的建议取值范围。     

全钢Tin-T防屈曲支撑抗震性能研究

全钢管套管(tube in tube,Tin-T)防屈曲支撑是一种重量轻、制作简单、安装方便的新型支撑构件,利用有限元软件Abaqus,针对该新型支撑构件进行低周往复循环加载模拟分析。设计6组不同形式的支撑构件模型,其中有5组为Tin-T防屈曲支撑构件,1组为传统单管(Tube)支撑构件。研究不同形式支撑构件的内外管在层间位移比RSD为0.67%、1%、1.33%、2%的情况下,构件的应力应变、骨架曲线、滞回曲线、耗能等抗震性能的变化和影响。研究结果表明:1)Tin-T防屈曲支撑的抗震性能指标均明显好于传统支撑,尤其是内管的受压承载力平均比传统支撑Tube构件提高了109%;2)为减轻重量和便于观察内管的受力变化,在外方管两侧做部分开洞处理,开孔率的变化对支撑构件的承载力和耗能影响并不显著,增减幅度均在5%以内;3)Tin-T防屈曲支撑增加内管厚度,虽然能提高支撑构件的耗能(附加有效阻尼比仅提高了5%),但附加有效阻尼比与增加构件重量相比,材料利用率并没有达到较佳的性能比。因此,以增加内管厚度来提高防屈曲支撑构件的耗能并不是最佳选择。     

地铁隧道周围粉质黏土动力参数试验研究

利用GDS共振柱试验仪,对地铁隧道周围粉质黏土进行动力参数(动剪切模量和阻尼比)研究,分析在不同围压试验条件下三种粉质黏土动剪切模量和阻尼比变化规律。试验结果表明:随着动剪应变的增大,动剪切模量逐渐减小,阻尼比逐渐增大;围压越大,动剪切模量越大,阻尼比越小,且围压对动剪切模量的影响效果要显著于阻尼比;液性指数越小的土体,围压对阻尼比的影响效果越显著;最大动剪切模量与围压、参考剪应变与围压、最大阻尼比与围压均存在较好的线性关系。