粘滞阻尼器与金属屈服耗能器的设计参数与性能比较

非线性粘滞阻尼器和无粘结支撑等金属屈服耗能器是今后结构抗震设计与加固的主要手段之一．针对这两类耗能装置,根据基本的模型参数将非线性的耗能特性转化为线性条件下的等效阻尼比,考察各基本参数的影响情况和合理的参数值,并分析了框架剪力比等结构设计中的重要参数．再通过单自由度系统的动力时程计算,分析了阻尼耗能与滞回耗能的能量耗散情况．结果表明,金属屈服耗能器一定程度上改变了结构的动力特性,能显著减小结构的总能量输入,并减小对结构的延性需求,在等效阻尼比接近的情况下具有比粘滞阻尼器更突出的耗能性能．     

MR阻尼器力学模型的性能试验研究

建立合理的MR阻尼器滞回模型是阻尼器应用于结构振动控制中的重要前提，根据以往学者提出的MR阻尼器的力学模型的优缺点，对2种性能优良而又应用方便的力学模型——修正的Bingham模型和修正的Dahl模型进行了力学性能试验，证明了这2种阻尼器力学模型的有效性与合理性。     

新型加劲软钢阻尼器性能与试验

为研究菱形开洞的新型加劲软钢阻尼器的耗能减震性能,分析其构造形式和减震机理,并对六组阻尼器单片进行了循环加荷试验,给出了其恢复力模型;分别对整体刚度相同的装有加劲软钢阻尼装置和装有普通支撑的三层钢框架进行了振动台对比试验研究.结果表明,这种新型加劲软钢阻尼器具有稳定的滞回性能和抗疲劳性能,对结构的加速度和位移都有很好的控制作用,具有较好的减震效果.     

JY-SS-Ⅰ型金属软钢阻尼器试验研究

近年来全球范围内特大地震频发,中国抗震规范也随之进行了修正,其中加强了性能化设计要求,而消能减震控制理论即是这个问题的核心内容之一.在一些地震频发国家鉴于金属软钢阻尼器因性能优越、耗能能力强、施工方便快捷等因素将其作为了主要消能减震手段.但国外产品价格昂贵,国内一般工程难以承受.为此,中国建筑科学研究院在已有经验基础上结合中国国情开发出了JY-SS型金属剪切型金属软钢阻尼器,经过大量试验研究及理论分析表明成型产品性能稳定,性价比高,并已经应用于实际工程.     

GLQW-1型摩擦阻尼器的滞回特性分析与实验研究

从工程实际出发,查找大量资料,对Pall摩擦耗能器进行研究,针对其一些缺点进行改正.在此基础上,结合计算理论和技术经验,在试验的基础上自行开发设计了GLQW-1型摩擦阻尼器("王"形芯板摩擦耗能器),建立合适的力学模型,分析了它的整体滞回特性及受力特点,用二分法计算,编程给出理论滞回曲线,并在半足尺模型试验中得到验证,并分析了误差的原因.笔者最后给出了工程设计实例,对比使用前后大楼的动力反应结果,发现有着显著的作用效果,说明其具有应用研究价值.     

筒式叠层摩擦阻尼器性能试验及应用研究

为解决传统摩擦阻尼器在提供较大阻尼力时对正压力需求较高且滞回性能不稳定的问题,提出一种筒式叠层摩擦阻尼器,可以通过楔形体放大摩擦面所需的正压力,利用圆筒的环向约束提高阻尼器加压效率.基于叠层的原理,中心加压装置提供的正压力可以同时施加给多个摩擦面.采用摩擦性能更稳定的非石棉复合树脂摩擦片作为阻尼器的摩擦材料,避免传统金属摩擦面在多次循环后摩擦性能不稳定的问题.对阻尼力理论公式进行推导,得到各构造参数对阻尼器出力的影响;通过力学性能试验和数值模拟对其滞回性能和减震效果展开分析.结果表明:该阻尼器滞回性能稳定,耐疲劳性能优异,耗能性能良好,对实际结构具有较好的减震效果.     

形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究

为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用El Centro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻尼器控制效能.结果证明,由于SMA金属橡胶具有良好的阻尼性能,且其随变形的增加刚度增大,故SMA金属橡胶阻尼减振器能有效地减轻高墩桥梁地震碰撞效应,起到限位器的作用.     

高耗能间隙式黏胶阻尼器的试验研究

为减轻结构地震反应,研制了一种间隙式黏胶阻尼器,给出了所研制阻尼器的滞回模型理论公式和串联动态刚度的统一计算公式,并根据试验数据给出了各参数的工程参考数值.在分析黏胶阻尼器动态刚度的基础上,提出了阻尼器耗能性能评价指标的概念,并对该类阻尼器进行了耗能失效定量分析.试验结果表明,该阻尼器具有滞回曲线饱满、结构简单、不泄漏介质、自我保护等良好特性,是一种高耗能的黏滞阻尼器.     

一种新型半主动摩擦阻尼器的耗能性能研究

文章针对被动摩擦阻尼器滞回曲线不饱满,对结构响应控制效果有待于进一步提高的特点提出了一种具有简单控制律的Off-On半主动摩擦阻尼器。阐明其工作机理,建立了半主动摩擦耗能减震结构的动力方程,通过时程分析计算讨论了一安装半主动摩擦阻尼器的结构在地震作用下的响应控制效果,并与无控结构和被动控制结构进行了对比分析。结果表明,本文所提出的Off-On半主动摩擦阻尼器能够大大减小地震作用对结构的破坏,在有效减小结构位移响应的同时,对层间剪力的控制效果也非常显著,滞回曲线非常饱满,耗能性能优良,对结构的控制效果优于传统的被动摩擦阻尼器。     

金属橡胶减振器滞迟特性研究

从摩擦耗能机理出发,利用悬臂梁杆系接触作用模型,推导出金属橡胶减振器循环加载、卸载时载荷和位移的解析表达式,得出理论计算滞迟回线;运用ANSYS有限元分析软件对相对密度不同的环形金属橡胶减振器的变形过程进行数值模拟,得出数值模拟滞迟回线。研究表明,理论计算与数值模拟得到的滞迟回线基本一致,成型相对密度越小耗能特性越大,其刚度越小,软特性阶段越宽。     

复合式金属阻尼器在高层剪力墙结构中的应用

将新型复合式金属阻尼器应用于某高层剪力墙实际工程结构.采用Perform-3D建立了结构的三维精细化非线性有限元模型,通过对结构在9度大震下的弹塑性分析,研究了该复合式金属阻尼器对高层剪力墙实际工程结构的减震控制效果.分析结果表明:加设复合式金属阻尼器后结构的耗能性能明显改善,结构的基底剪力减小20％以上,该复合式金属阻尼器在实际工程中具有良好的推广实用意义.     

铅板阻尼器的研究与展望

铅阻尼器是一种耗能性能优越、结构简单,方便制作的减震耗能设备,特别是剪切型铅阻尼器,近年来逐渐得到承认和工程应用.本文基于国内和国外铅阻尼器的研究现状及发展趋势,并结合工程应用条件,阐述了本文提出的铅板阻尼器的优势,并指出铅板阻尼器及其应用还需要进一步研究和解决的问题.     

新型弧形钢棒阻尼器性能的有限元数值分析

设计了一种新型弧形钢棒阻尼器,该阻尼器采用局部削弱构造,从而有效地解决了端部应力过大的问题.新型弧形钢棒阻尼器有两种削弱方案:A方案,端部截面尺寸不变,中部削弱;B方案,端部削弱,中部保持削弱后的截面尺寸不变.采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究不同削弱方案对新型弧形钢棒阻尼器的滞回耗能能力、承载力特性、应力分布情况的影响.结果表明:两种方案的新型弧形钢棒阻尼器的等效粘滞阻尼系数均比弧形钢棒阻尼器大,耗能效果得到了提升,且A方案的新型弧形钢棒阻尼器耗能效果提升更多;随着削弱程度的增加各试件的滞回曲线逐渐收缩、等效粘滞阻尼系数呈先上升后下降的趋势、耗能量和初始刚度逐渐减小、峰值应力逐渐从耗能元件的两端转移至中部;采用A方案进行局部削弱时,中部截面直径宜控制在端部截面直径的70％～80％;采用B方案进行局部削弱时,中部截面直径宜控制在端部截面直径的60％～70％.     

磁流变阻尼器及其研究进展

磁流变阻尼器是应用磁流变体在强磁场下的快速可逆流变特性而制造的一种新型半主动控制装置。本文介绍了磁流变液的组成以及材料特点,即连续性、可逆性、频率响应时间短;从设计磁流变阻尼器的角度,阐述了磁流变阻尼器的构造特点、力学模型以及半主动控制方法;最后介绍了磁流变阻尼器的工程应用,总结了目前其存在的问题及今后发展的方向。     

金属丝网减振器非线性特性研究

研究了某金属丝网减振器非线性特性,建立兼有干摩擦和线性阻尼特性的混合型阻尼模型,根据数学模型与实测数据的误差最小对所建模型的参数进行了识别,最后得到了模型中的待识别参数.结果表明:所建的数学模型比较合理,能够合理反映兼有不同性质阻尼的滞后非线性特性.     

粘滞流体阻尼器在高层建筑减振设计中的应用研究

介绍了所研制的双出杆型粘滞流体阻尼器的耗能原理，且由试验研究表明，该阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼器，阻尼器的阻尼力与活塞的运动速度近似呈线性关系，是一种性能优良的减振阻尼器．文章还阐述了工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理，并通过对高层建筑应用该研究成果的介绍，进一步阐明采用粘滞流体阻尼器的结构减振设计方法．     

车辆减振器性能实验台的模糊控制应用

针对电液伺服系统中往往存在死区、滞环等非线性环节,很难建立精确的数学模型等特点,设计了一个模糊控制测试系统,克服了系统的缺点,给出了模糊控制器的设计方法和计算机模糊控制软件实现方案。通过仿真,将模糊控制器的动态性能和传统PID控制器的动态性能进行了比较,证明了模糊控制具有快速响应和较强鲁棒性的等特点,验证了模糊控制在减振器实验台应用的优越性。     

铅盘阻尼器耗能减震的性能研究

本文基于结构被动控制的理论基础上,研制了铅盘阻尼器,阐述铅盘阻尼器的构造和材料组成.通过ABAQUS分析铅盘阻尼器的滞回曲线及其耗能性能,对比不同盘叠加数、盘间距,使其滞回曲线越近饱和,达到最佳耗能减震效果.