半柔性悬挂减振结构振动台试验研究

通过对设置黏滞流体阻尼器的半柔性悬挂结构进行地震模拟振动台试验,分析了主结构与悬挂楼面的质量比、连接方式、阻尼器的分布和层间斜撑对悬挂结构动力特性和响应的影响。试验结果表明:采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面,可改变结构频率和振型阻尼比;当悬挂楼层侧向刚度较小时,结构振型表现为柔性层与悬挂楼面的耦合剪切变形;当增设斜撑后,结构第一振型为柔性层的层间变形;阻尼器连接时模型的主结构地震响应小于刚性连接的普通悬挂结构,通过增设斜撑可进一步提高减振效果;与自由悬挂结构相比,采用阻尼器连接的悬挂减振结构能够较好地抑制悬挂楼面相对于主结构的位移和悬挂楼面的层间位移;设置斜撑后,能够进一步减小悬挂楼面的层间位移,同时弱化了阻尼器不均匀对减振效果的影响。     

高层核筒悬挂结构地震响应的参数分析

本文基于地震响应时程,对高层核筒悬挂结构进行参数分析。首先给出了悬挂减振结构体系的计算模型,在此基础上给出了以主体核筒的顶点位移和基底剪力响应为综合优化目标,悬挂楼面的层间位移角为约束条件的优化数学模型,对设置于核筒和悬挂楼面之间粘滞阻尼器的刚度和阻尼系数进行优化。结果表明:存在最优阻尼器的阻尼系数,使得主体核筒的响应最小;当阻尼器的刚度较小时,可以忽略其对结构动力响应的影响;悬挂楼面的层间位移角作为约束条件,影响结构参数的优化值;通过设置合理的参数才能够同时满足优化目标和悬挂楼面的层间位移角限值。     

核筒悬挂结构随机动力响应的参数优化设计

高层建筑核筒悬挂结构是在核筒与悬挂框架之间设置阻尼器,以减小地震作用下的结构动力响应。在频域内应用复模态叠加与虚拟激励相结合的方法,建立悬挂减振结构的随机地震响应分析方法,在此基础上针对一个典型的算例,以核筒顶点位移、悬挂框架层间位移为优化目标,给出核筒与悬挂框架间阻尼器连接和弹簧连接的合理布置方案及参数优化结果。研究表明,选择在核筒与悬挂框架间综合设置弹簧连接和阻尼器连接,并合理地选择相应的参数,可以显著地提高结构体系的消能减振效果。     

高位大跨度连体结构隔震减振多性能目标设计

针对沿海地区某高位大跨度连体结构在风荷载和水平地震作用下固定铰连接内力大和受力复杂的问题,提出了摩擦摆支座与切换阻尼器的组合隔震减振措施,试验研究了由黏滞阻尼器和液压阀组成切换阻尼器的阻尼力特性,开展了高位大跨度结构的隔震减振多性能目标设计方法研究。结果表明：按照调谐减振系统的最优频率确定的高位大跨度结构隔震频率使得塔楼的位移响应最小;切换阻尼器实现了速度相关型和位移相关型两种阻尼力;与摩擦摆支座的摩擦力相比,切换阻尼器的位移相关型阻尼力不受风荷载影响,滑动位移的控制效果更好;切换阻尼器的速度相关型阻尼力与摩擦摆支座的摩擦力共同实现了高位大跨度连体结构的抗震性能目标。     

常州东经120主题公园景观塔MTMD风振控制研究

将多重调谐质量阻尼器应用于某景观塔的风振控制,通过参数分析研究其控制效果随参数变化的一般规律,提出类似工程MTMD风振控制的分析方法。首先采用自回归滤波技术,考虑风速空间相关性,模拟具有随机性的脉动风场,采用SPA2000建立某景观塔结构有限元模型并计算该结构的风振响应,计算结果与风洞试验对比吻合良好;然后考虑结构主振型确定MTMD分析参数,建立某景观塔结构的MTMD风振分析模型,计算结构在MTMD系统控制下的风振响应,结果表明MTMD系统减振效果明显;最后研究质量比、TMD数量、阻尼比以及带宽对MTMD系统减振率的影响规律。结果表明MTMD系统存在最优参数,其中质量比、阻尼比以及带宽对MTMD位移和加速度减振效果一致的,且加速度的减振效果明显。     

深圳京基金融中心横风向风振控制试验研究

在边界层风洞试验中应用气弹模型技术对深圳京基金融中心（KFT）进行风振控制试验,通过在KFT顶层设计安装悬臂式调谐质量阻尼器(TMD)对结构横风向风振响应进行控制,研究了不同TMD参数对控制效果的影响,并将试验结果和基于刚性模型的高频压力积分(HFPI)计算结果进行比较。结果表明：使用TMD能有效抑制KFT的风致振动响应,当TMD频率接近结构1阶自振频率时,减振效果最佳,且由于结构阻尼的存在,最佳TMD频率略小于结构自振频率;TMD阻尼比为3.86%和1.67%时,结构顶层加速度响应分别减小20%和15%,而TMD阻尼比不大于0.07%时则可能对结构风致振动响应的控制不起作用。     

半柔性悬挂结构体系的减振机理及其减振效果分析

提出一种新型高层建筑半柔性悬挂减振结构体系.给出体系的结构方案,简化计算模型及多自由度体系运动方程;在时域内输入El Centro波和Taft波来阐明体系的动力特性;基于随机地震动激励采用复模态解耦与虚拟激励法相结合,推导这种体系的随机动力响应表达式;编制相应程序以主体核筒顶点位移和柔性层层间位移为控制目标,对影响结构动力响应的阻尼器刚度和阻尼系数及柔性悬挂楼段设置位置进行优化分析.结果表明:这种体系能够较好地降低地震响应,有着较大的柔性层层间位移和较小的悬挂楼段层间位移;存在最优的阻尼器阻尼系数,能够明显减小主体核筒动力响应;阻尼器的刚度有助于控制柔性层的层间位移;悬挂楼段设置在结构上部对顶点位移的减振效果更好.     

半刚性悬挂结构体系减振避震机理及参数优化

提出了一种新型悬挂结构体系--半刚性悬挂结构体系。该结构体系在悬挂楼段与转换层之间设置半刚性层,其间设置减振阻尼装置。通过时域内输入El Centro波、Taft波以及人工波,验证了该体系具有良好的动力响应特性。根据随机振动理论,在复数域内推导了体系的随机振动响应表达式;以主体核筒结构顶点位移和半刚性层的层间位移为目标函数,编制了MATLAB计算程序,对体系中影响结构动力响应的阻尼器的刚度和阻尼、悬挂质量比及半刚性连接的转动刚度等进行参数分析。计算结果表明：该体系能够有效减小地震动力响应,半刚性层的层间位移较大,主体结构顶点位移和悬挂楼层的层间位移较小;对于文中给出的结构算例存在最优参数组合：阻尼器刚度和阻尼分别为1×107/N/m和1×107N•s/m,悬挂质量比取3.0,半刚性连接转动刚度为3.14×104N•m/rad;当半刚性悬挂结构的参数取得最优组合时,主体结构动力响应和半刚性层层间位移均可得到较好的控制,结构的减振避震性能明显提高。     

墙式连接金属阻尼器RC框架振动台试验研究

为研究金属阻尼器墙式连接方式的有效性,检验金属阻尼器对RC框架的减震效果,设计并制作1/4缩尺的4层无控结构(纯框架)和减震结构(设置金属阻尼器)振动台试验模型.选取一条人工合成地震动和Takatori天然地震动,调幅到不同地震动强度进行振动台试验,对模型结构动力特性(自振频率、阻尼比)和结构响应(位移、加速度、剪力)...     

半柔性悬挂减振结构体系地震反应分析

针对一种新型高层建筑半柔性悬挂结构体系提出阻尼减振控制的方案。首先,阐述了结构体系构建方案及优越性;其次,以主体结构的时程响应最大值最小为控制目标,对粘滞流体阻尼器的阻尼系数进行优化分析;最后,基于最优的阻尼器参数,对半柔性悬挂减振结构与普通悬挂抗震结构进行了时程对比分析。结果表明:半柔性悬挂减振结构能够有效地消弱结构的峰值响应;存在最优的阻尼系数使得主体结构的顶点位移和基底剪力动力响应最小;悬挂楼段保持较小层间位移,有效发挥了各层阻尼器的效率,保护了非结构构件。     

两种PTMD对剪切型结构地震反应控制效果比较

研究平动PTMD(translation passive tuned mass dampers)和转动PTMD(rotational passive tunedmass dampers)的参数变化对剪切型结构地震反应的影响.并采用MATLAB中的SIMULINK工具箱进行动态仿真,得出受控结构的动态反应,将两种控制方法应用到某十层建筑上,计算分析的数值结果表明两者用于控制顶层相对位移和绝对加速度都是比较有效的.     

Cross‐level fragility analysis of modularized suspended buildings based on experimentally validated numerical models

Suspended buildings typically have a core as the primary and suspended floors as the secondary structures. These configurations offer visual transparency, smaller vertical components, and seismic attenuation via the primary–secondary structure interaction. Such attenuation is further enhanced by the modularization of the suspended segment which allows large drifts but prevents them from causing damage. Previously conducted shake‐table tests have confirmed these features. However, how the component performance contributes to system performance has not been quantitated. To address this gap, fragility analyses are conducted for 10‐story experimentally validated models with optimized supplemental dampers and inter‐module stiffness. Multiple limit state functions are proposed to provide a full account of damage sources. Additionally, a mapping rule from the component‐level to the system‐level limit states is developed which captures the influence of damage distribution on system‐level limit states. Results for the uncontrolled suspended building indicate that for the PGV of 0.5 m/s, the failure probabilities of the repairable and life safety limit states are 97% and 83%, respectively. These probabilities are 92% and 27% for the frame structure with viscous dampers, 58% and 5% for the passive‐controlled modularized suspended building system (MSBS), and 45% and 3% for MSBS with optimal vertical distributions of modularized secondary structure.     

Seismic analysis for tall and irregular temple buildings: A case study of strong nonlinear viscoelastic dampers

Viscoelastic (VE) dampers, composed of VE layers sandwiched between relative rigid steel plates, have been widely used as dissipation devices to improve performance of structures under dynamic loads. Corresponding analytical and experimental investigations have been carried out by many scholars. However, most of VE dampers studied before are typically traditional dampers applied in regular structures. This paper introduces a new type of VE damper with strong nonlinearity used in the complex and irregular structure of Nanjing Dabaoen Temple. The new VE dampers show obvious nonlinear behavior, improved capacity of dissipation, and larger additional stiffness compared to the traditional ones. Nanjing Dabaoen Temple is a high‐rise steel structure by use of 112 new VE dampers. To investigate dissipation characteristics and control effect of the VE dampers in the complex structure, we established a suitable finite element model using SAP2000 software in which the VE dampers were simulated by Maxwell and Wen models connected in parallel, and then nonlinear time history analysis is executed using seven ground motions of moderate earthquakes and three of major earthquakes. Analytical results indicate that control effect of the VE dampers on structural displacement is preferable to that on structural acceleration and shear force due to dampers' additional stiffness. In addition, owing to incremental deformation of VE dampers under major earthquakes, damping effect of the VE dampers on all structural responses under major earthquakes is more obvious than that under moderate earthquakes. Analytical methods and conclusions in this paper will provide significant reference for analysis, design, and application of complex high‐rise structures added with VE dampers.     

框架悬挂结构的动力特性理论分析

从框架悬挂结构的自由振动基本方程入手,给出了框架悬挂结构中主体框架结构与悬挂楼层振型分量间的关系,并在悬挂长度及质量比相等的条件下,推导了框架悬挂结构频率计算的理论公式,从理论上对框架结构的动力特性进行了分析和研究,为进一步研究和分析悬挂结构的动力特性变化规律和减震机理提供了理论基础。     

土-结构相互作用对结构风振响应的影响

通过框架结构的风振响应计算，说明土-结构相互作用（简称SSI）对结构风振响应的影响，计算结果表明，在结构的风振响应分析中，考虑SSI并不总是安全的，在土中阻尼较小时，考虑SSI后，体系的第一频率较不考虑SSI时（即所谓的“刚性地基”）明显降低，而弹性位移反而较刚性地基时的值大，后一现象在相对刚度较小时更加明显。此外，考虑SSI后，无论结构高度如何，结构各楼层的总位移总是远无远大于刚性地基时的位移，这可能使人体产生明显的不舒适感，因此，在风振响应分析中应当考虑SSI效应。     

高层建筑结构考虑楼板变形计算的超元法

提出高层建筑结构考虑楼板变形计算的超级单元法,即将每片抗侧力结构视为一根等效柱,楼板视为深梁,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系,用矩阵位移法进行空间整体分析,自由度很少,计算简便.     

框架悬挂结构的动力特性理论分析

从框架悬挂结构的自由振动基本方程入手,给出了框架悬挂结构中主体框架结构与悬挂楼层振型分量间的关系,并在悬挂长度及质量比相等的条件下,推导了框架悬挂结构频率计算的理论公式,从理论上对框架悬挂结构的动力特性进行了分析和研究,为进一步研究和分析悬挂结构的动力特性变化规律和减震机理提供了理论基础。     

Flachdecken aus Stahlfaserbeton

Steel Fibre reinforced concrete Flat Slabs Steel fibre reinforced concrete is a proven and reliable material for slabs on grade of industrial floor systems. Since several years, steel fibre reinforced concrete with additional reinforcement bars is used for free suspended pile supported industrial floors. The load carrying behaviour under service loading conditions is similar to that of elevated flat slabs. Recently, concretes with high fluidity allow higher fibre dosages than before. A full scale loading test on a flat slab of 340 m² at TREFILARBED in Bissen, Luxemburg has proven that elevated slab structures made of steel fibre reinforced concrete with 100 kg/m³ fibre content can compete with traditional reinforced concrete slabs by means of load carrying capacity as well as concerning cost effectiveness. This paper deals with the development of free suspended SFRC slabs based on the performed full scale tests. Formulas for the ultimate limit state design according to the yield line theory are presented. Design criteria at serviceability limit state are provided.