耗能减震技术在北京汽车产业研发基地结构中的应用

耗能减震技术通过在结构物的某些部位设置耗能装置,利用其局部变形提供附加阻尼,以消耗地震能量,减小主体结构地震反应,从而达到减震、控震的目的。北京汽车产业研发基地项目建筑造型较特殊,结构的扭转效应比较大,为了减小结构的地震响应,尤其是在罕遇地震下的响应,在关键部位布置了若干黏滞流体阻尼器。采用MIDAS软件对采用阻尼器后的耗能结构与初始结构进行计算比较。结果显示,黏滞流体阻尼器的采用有效控制了结构在地震作用下的响应。     

两结构高效阻尼控制体系非线性地震反应分析

本文对两结构高效阻尼控制体系的地震反应进行了仿真计算和控制参数分析。结果表明,控制参数对结构的地震响应有很大影响,通过合理设计,高效阻尼控制装置能充分利用体系中子结构之间的相互作用,高效地发挥履历型阻尼装置的耗能能力,取得明显的减震控制效果。     

某裙房结构大跨度空间改造与减震设计

以某酒店裙房框架结构大跨度空间改造为研究对象,为保证大跨度空间改造后满足结构抗震要求,采用黏滞阻尼器和防屈曲支撑的混合减震控制方案对该裙房框架结构进行减震控制研究,分析了减震框架结构的动力响应和阻尼装置的耗能性能。研究结果表明:混合减震控制方法能有效提高裙房大跨度空间结构的抗震性能,多遇和罕遇地震作用下的减震效果分别达到27.51%和46.52%;黏滞阻尼器在多遇和罕遇地震作用下均发挥了良好的耗能性能;防屈曲支撑在多遇地震作用下作为钢支撑为结构提供刚度,但在罕遇地震作用下亦发挥了良好的耗能性能,表明所提减震控制方案可对结构同时附加刚度和阻尼。本文研究成果可为类似结构大跨度空间改造提供参考。     

地震波参数对基础隔震体系的减震效果影响#br# 研究与试验验证

为研究地震波参数对基础隔震体系的动力响应和减震效果影响,选取集集地震中16条地震波作为输入,采用单自由度体系对基础隔震体系进行数值分析,主要分析地震波参数中卓越周期、平均周期、地震动峰值速度与峰值加速度之比和断层距及地震波幅值对其动力响应和减震效果的影响,并进行振动台试验验证。结果表明：地震波参数中卓越周期、平均周期、断层距和地震动峰值速度与峰值加速度之比及地震波幅值对其动力响应和减震效果的影响明显,均具有较强的相关性。同幅值下地震动峰值速度与峰值加速度之比对其减震效果的影响最显著,可以作为评价基础隔震体系的减震效果的主要指标。远场地震波和普通近场地震波下随地震波幅值的增大减震率增大,达到一定的数值后减震率基本稳定,减震效果较好;脉冲型近场地震波作用下其减震效果最差;试验分析结果与数值分析结果基本一致,表明分析结果的合理性和可靠性。     

考虑竖向地震的液化天然气提离储液罐动力响应分析

采用有限元方法建立了液态天然气储液罐模型,考虑流固耦合作用,通过接触方法实现了支承柱的负向位移约束并允许正向提离,完成水平单向地震作用下的动力分析,结合竖向地震进行对比,得到了锚固罐和带耗能柱脚阻尼器提离罐的地震响应,主要包括结构的位移、罐壁的等效应力、支承柱的内应力、基底剪力、倾覆弯矩和液体晃动以及支柱的提离。结果表明:柱底提离能有效降低结构应力,竖向地震对提离储液罐的动力响应有放大作用。     

耗能减震结构设计方法及应用研究

耗能减震结构发展至今,正在逐步走向成熟,其中,在结构中加入能量耗散器,控制能量耗散结构的地震响应,是一种有效、安全、可靠、经济减震的方法。因此,通过介绍耗能减震结构的设计原理,以及归纳总结近年来开发和应用的耗能减震装置,阐述耗能减震的理论及方法,综述分析了耗能减震技术在国内外工程结构中的应用情况,为类似工程提供借鉴。     

动力参数对核筒悬挂隔震结构减震效果影响

基于理论分析和有限元数值计算,研究了不同的动力参数对核筒悬挂隔震结构减震效果的影响。建立了悬挂结构减震系数的计算方法,分别研究了地震作用下悬挂结构的位移减震系数、绝对加速度减震系数的变化规律,量化了质量比和频率比对悬挂结构减震效果的影响。研究表明:设置有隔震支座的悬挂隔震结构,地震作用下其相对位移和绝对加速度响应的减震耗能明显强于传统的悬挂结构;必须保证质量比和频率比在一定的取值范围内,才能避免悬挂结构产生共振效应,获得比较理想的减震效果。     

多层摩擦耗能减震结构的减震分析

在钢筋混凝土结构的层间恢复力模型采用线性强化弹塑性模型的基础上．从多自由度的角度对摩擦耗能减震结构进行减震分析。(1)以结构位移为考查目标，通过计算分析了多层摩擦耗能减震结构在地震波作用下，支撑刚度、耗能装置起滑位移对结构减震效果的影响及规律。(2)给出支撑刚度和耗能装置起滑位移偏差对摩擦耗能框架在地震作用下的反应偏差的分析方法，根据分析结果可以得知摩擦耗能支撑参数偏差对此类摩擦耗能框架地震响应的影响显著程度。     

墙式与支撑式铅剪切阻尼器减震效果的对比分析

给出了墙式铅剪切阻尼器的构造,然后基于某实际工程,通过PERFORM-3D分别建立了未控结构、支撑式减震结构及墙式减震结构的有限元模型,进行了结构在罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,结合结构响应分析了铅剪切阻尼器的减震控制效果,重点研究了支撑式减震结构和墙式减震结构在地震作用下结构响应的不同之处.对比分析发现,不管是从耗能角度还是从对结构影响的角度,墙式铅剪切阻尼器均优势明显.     

连体的连接方式对大底盘双塔连体耗能减震结构地震响应的影响

运用SAP2000建立了双轴对称和单轴对称的大底盘双塔连体高层建筑两个三维有限元分析模型,在连体中设置跨层的巨型黏滞阻尼斜撑来进行结构的地震响应控制,运用振型分解反应谱法对双轴对称和单轴对称大底盘双塔连体高层建筑及其减震结构的地震响应进行了分析,分析了连体与塔楼采用不同的连接方式对结构减震效果的影响,并分析了不同地震输入下双轴对称和单轴对称双塔连体耗能减震结构的地震响应。     

黏滞耗能减震结构能量反应分析的基础研究

地震对结构的作用是一种能量的传递、转化与消耗过程,而减轻或控制地震反应的基本原则主要是以适当的方式耗散地震输入的能量,因此能量的输入、转化和吸收(耗散)成为地震反应的基本特征。本文采用速度型黏滞阻尼器,利用有限元分析程序,综合考虑地震动三要素(峰值、频谱、持时)、结构自身动力特性(阻尼比、自振周期)和黏滞阻尼器参数(速度指数、阻尼系数)等因素,对钢筋混凝土耗能减震结构进行了地震动总输入能受各种因素影响的变化规律的弹塑性时程分析;探讨了黏滞阻尼器速度指数的取值范围,取得了一些有意义的研究结果,为减震结构地震反应的能量分析方法走向实用化提供了基础性资料。     

框剪结构消能减震应用的实证分析

阐述了消能减震的概念、原理和油动式粘滞流体阻尼器的主要性能，对已装与未装消能减震器的钢筋混凝土框架-剪力墙模型进行了建模分析对比，并进一步考察了消能减震器的减震效果。     

柔性储罐底环梁基础隔震地震动响应分析

基于储罐柔性罐底以及环梁基础结构的特点,提出了一种采用扇环铅芯叠层橡胶水平隔震支座与筒式黏弹性阻尼器碟形弹簧竖向隔震支座串连而成的三维隔震支座,将其与环梁基础联结构成隔震环梁基础。以50000m3储罐为例,忽略储罐罐壁的质量,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成不考虑质点间耦合作用的三质点体系模型,在水平地震动激励下对其进行水平隔震地震动响应分析,给出了简化模型地震动响应变化规律;考虑储罐罐壁与液体耦合作用,将采用隔震环梁基础的大型储罐中的液体质量简化成单质点体系模型,在竖向地震动激励下对其进行竖向隔震地震动响应分析,同样给出了简化模型的地震动响应变化规律。     

Response modification factor of elevated water tanks with reinforced concrete pedestal

A probabilistic method based on FEMA P695 is employed for validating the response modification factor of reinforced concrete pedestals in elevated water tanks. In the current codes and standards, the response modification factor of elevated water tanks is mainly based on engineering judgement. Ten models of elevated water tanks with different tank sizes and pedestal heights are selected for the investigation. Initially, the prototypes are designed based on the current codes and standards. Next, the finite element models of the prototypes are developed. By performing incremental dynamic analysis, the probability of collapse for each prototype is calculated under different seismic loading conditions and system uncertainties. The results of the study validate and confirm the current response modification factor values and show that the tank size has a significant effect on the nonlinear seismic response behaviour of elevated water tanks. In addition, it is revealed that heavy tank sizes that are designed in accordance with codes and guidelines are more vulnerable under seismic loading compared with light and medium tank sizes.     

Concept and performance testing of an aluminum alloy bamboo‐shaped energy dissipater

Energy dissipaters constructed in precast structures play an important fuse‐type role in concentrating damage and protecting the primary structure. The stable tensile and compressive deformation capacity, easier fabrication method, and relatively lower cost are expected in energy dissipater to further enrich its practical application. In this paper, a new bamboo‐shaped fuse‐type energy dissipater consisting of an inner bamboo‐shaped core with slubs and an outer circular tube was developed with high‐precision, all‐metal machining, avoiding the adverse effect of grouting and welding. The aluminum alloy was applied to fabricate the proposed energy dissipater to improve the durability. A series of tests, containing 12 specimens, was performed to address the low‐cycle fatigue behavior of bamboo‐shaped dissipaters, and stable hysteretic curves were obtained without any local and overall buckling. The deformation of the core was evidently affected by slubs, which were restrained by the outer tube. Furthermore, parametric studies on design variables including length of segments, the length of slubs, the number of segments, and the size of gap between the slub and the tube are performed. On the basis of test results of all specimens, aluminum alloy bamboo‐shaped dissipaters show a promising future for wide application in new or retrofitted buildings, which require excellent seismic behavior and durability.     

液化天然气球罐耗能柱脚的研究

本文首先通过对液化天然气球罐放松竖向约束的简化模型的地震时程分析,了解球罐在放松竖向约束的情况下地震作用的变化。接着,对耗能减震所选用的软钢阻尼器进行了考察其滞回性能的数值模拟。最后,提出耗能柱脚的构造形式,并指明耗能柱脚可以在震后快速更换耗能构件并重新投入使用的特点。     

近场地震作用下隔震储罐动力响应参数影响分析

为了研究近场地震作用下,基础隔震参数对储罐地震响应的影响,以1000 m3的储罐为研究对象,通过ADINA建立储罐的有限元模型并输入汶川武都近场地震波,选取不同的隔震参数分析其动力响应,结果表明:基础隔震可以有效降低储罐的基底剪力和罐壁等效应力;随着隔震层阻尼比的增大,储罐罐壁等效应力和基底剪力先增大后减小,隔震层阻尼比取0.1~0.3为宜;随着隔震周期的增大,储罐基底剪力和罐壁等效应力逐渐降低,隔震周期取2~4 s为宜;基础隔震措施不能控制储液的晃动波高。     

设置悬臂梁段拼接耗能的钢框架抗震性能试验研究

为了检验设置悬臂梁段拼接的钢框架抗震性能,对3榀1/2缩尺的一层半单跨钢框架进行了低周往复加载试验,研究拼接节点对整个钢框架抗震性能影响.拼接处翼缘和腹板拼接板均采用8.8级高强度摩擦型螺栓连接,研究了3种钢梁拼接设计方法对结构抗震性能的影响,得到了钢框架的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化、层间侧移角、拼接梁段竖...     

拟负刚度磁流变智能隔震系统振动台试验研究

为研究拟负刚度控制算法及磁流变智能隔震系统的有效性和适应性,将自主研发的最大出力为10kN的磁流变液阻尼器(MRFD)安装在隔震层中心,并选取4条有代表性的远近场地震波,峰值加速度由0.1g~0.9g逐步增大,分别对普通隔震结构、输入电流为0A和1A的被动控制结构以及采用基于位移的拟负刚度(DPNS)控制算法的智能控制结构进行振动台试验。通过对结构响应和阻尼器响应的对比分析,研究拟负刚度控制算法的减震效果和磁流变智能控制系统的耗能特性。结果表明：恒定电流为0A的被动控制可同时降低上部结构反应和隔震层位移,但是减震效果有限;恒定电流为1A的被动控制对隔震层位移降低效果明显,但是在多遇地震及远场地震作用下放大了上部结构反应;DPNS控制可同时降低隔震层位移和多遇、设防地震甚至罕遇地震作用下上部结构的反应,且适应于不同的地震动特性;试验中控制系统存在的时滞效应使得DPNS控制力在多遇、设防地震作用下具有较小值,同时罕遇地震作用下具有较强的耗能能力。     

内泄下LNG储罐外壁的地震响应分析

针对内罐泄漏条件下LNG储罐混凝土外壁,利用ADINA软件分别建立储罐空罐及满罐LNG储罐有限元模型.在El Fentro地震波作用下,考虑固液耦合作用,对储罐进行地震响应分析.结果表明:通过比较空罐与满罐情况下LNG储罐外壁的地震作用下的位移、加速度曲线,储罐的外壁受罐内LNG储液的影响较大,其位移和加速度在液固耦合...