粘弹性阻尼器位置优化目标函数及其实现方法

粘弹性阻尼器 (VED)是减振被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。VED的安装位置优化可使VED发挥最佳减震效果 ,然而通常要通过多次循环计算才能确定VED的优化位置 ,计算十分耗时。对多种位置优化目标函数及其实现方法进行了讨论 ,并根据VED的耗能原理及抗震规范提出了VED位置优化实用方法 ,使全部VED能够一次定位 ,简单可行 ,最后比较了VED在不同位置布置下的减震效果     

阻尼器在耗能减震结构中的应用

随着建筑抗震技术的发展以及对抗震机理的深入认识,耗能减震成为了抗震技术的一个发展趋势,而耗能减震结构体系的实现主要依赖于研制出简便实用的耗能减震装置——阻尼器。本文从传统抗震方法与现代抗震理论的对比分析了现代抗震技术的优势,对阻尼器在耗能减震结构中的研究与应用进行了综述,包括耗能减震体系的特点;主要的几种阻尼器的耗能原理、构造及应用情况;提出了耗能减震技术在未来发展应用中需要探索的若干问题。     

粘弹性阻尼器对框架结构的减震效果分析

指出粘弹性阻尼器是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置,根据粘弹性阻尼材料的力学性能,对设置粘弹性阻尼器的钢筋混凝土框架结构进行了结构地震反应时程分析,并根据计算结果对其减震效果进行了分析讨论。     

设置粘弹性阻尼器的框架结构动力分析

粘弹性阻尼器 (Ved)是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。文中根据粘弹性阻尼材料的应力 -应变关系 ,推导了粘弹性阻尼器和人字型支撑的组合层间单元刚度矩阵及单元控制力向量 ;并基于框架结构的空间特性 ,建立了设置 Ved框架结构在考虑空间协同分析基础上地震反应时程分析的控制方法 ;最后 ,应用文中的方法 ,对设置粘弹性阻尼器人字型支撑的钢筋混凝土框架结构进行了结构地震反应时程分析 ,并根据计算结果对其减震效果进行了分析讨论。     

粘弹性阻尼器耗能性的影响因素分析

粘弹性阻尼器在抗震结构中应用广泛,其耗能性是衡量抗震性能的重要指标。分析各类粘弹性阻尼器耗能性能的试验,发现环境温度、内部温度、应变幅值、激励频率、粘弹性材料等因素会对阻尼器的耗能性能造成影响,在设计时,需重点关注这些因素。     

潮汕星河大厦结构消能减震有限元时程分析

本文运用有限元分析软件ANSYS对采用消能减震新技术的潮汕星河大厦进行了模态分析、瞬态动力有限元分析。该工程的消能部件采用复合型铅粘弹性阻尼器。在确定了复合型铅粘弹性阻尼器试验性能及耗能器布置位置和数量的基础上,计算分析了结构在安装阻尼器前后的模态变化以及遭遇设防烈度对应的罕遇烈度的地震反应。结果表明,在高层建筑中,针对结构的具体特点利用粘弹性阻尼器来改善结构的抗震性能是合理的,消能减震效果是良好的。     

多自由度结构粘滞阻尼减震实用设计方法

减震是当前结构最重要的抗震方法之一。在确定适当的附加阻尼比、阻尼器位置和阻尼器个数及阻尼系数的基础上,本文提出了设计多自由度减震结构的实用设计方法,可供设计者参考,促进结构减震技术的应用和进一步研究。     

粘弹性阻尼器控制的筒仓仓上建筑减震分析

根据粘弹性阻尼器的减震耗能原理,通过有限元分析软件,对钢筋混凝土筒仓仓上建筑进行了常规和增设粘弹性阻尼器的分析计算,经对比分析表明,仓上建筑增设粘弹性阻尼器后,不仅显著降低了仓上建筑的鞭梢效应,而且改善了筒仓的整体抗震性能。     

粘弹性阻尼器消能减震结构能力谱分析法

根据粘弹性阻尼器的特点，给出了装设粘弹性阻尼器消能减震结构等价阻尼比的简化计算公式；结合我国抗震设计规范，提出了考虑高阶振型影响的粘弹性阻尼器消能减震结构体系的能力谱分析法，并对一8层钢筋混凝土消能减震框架结构在设防中震作用下进行了计算分析，结果表明采用该方法分析粘弹性阻尼器消能减震结构体系是可行的、有效的。     

超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明:本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

粘弹性阻尼器在网架结构减震控制中的优化设置

将粘弹性阻尼器应用于空间网架结构,给出了网架结构体系的控制原理。分别从控制网架结构的节点位移、节点加速度和杆件轴力三个方面选定控制目标,编制了有限元分析程序。研究探讨了粘弹性阻尼器在网架结构减震控制中的优化设置,分析了阻尼器在网架结构中的布置位置、布置数量、阻尼器支撑倾斜角度等参数的影响,对在各种工况下的减震效果进行了对比分析。结果表明,在结构中合理布置阻尼器可显著提高阻尼器的减震控制率。最后,提出了在结构中设置粘弹性阻尼器的基本优化步骤,对粘弹性阻尼器在网架结构中的优化设置提出如下建议:(1)阻尼器宜布置在跨度等分点处;(2)阻尼器沿结构纵向布置优于沿横向布置,纵横向综合布置效果最佳;(3)阻尼器支撑倾斜角度宜取α=45°~60°;(4)阻尼器与网架下弦节点连接优于与网架上弦节点连接;(5)阻尼器的布置数量宜适中。本文成果可为粘弹性阻尼器在网架工程中的实际应用和设计提供借鉴。     

设置粘弹性阻尼器钢结构高层建筑抗震抗风设计的实用方法

本文提出了设置粘弹性阻尼器的钢结构高层建筑抗震抗风设计的实用方法。文中在导出了设置粘弹性阻尼器高层钢结构的有效阻尼比计算公式的基础上，建立了设置粘弹性阻尼器结构抗震设计反应谱的调整公式和抗风设计风振系数、脉动增大系数的调整公式。从而使设置粘弹性阻尼器钢结构高层建筑的抗震抗风设计可在我国《高层民阻建筑钢结构设计与施工》规程的基础上进行。应用本文方法对设置粘弹性阻尼器的５０层全钢缔构超高层建筑──首都规划大厦主楼的抗震抗风设计的结果表明：粘弹性阻尼器是一种十分有效的减振耗能构件，它有效地减小了结构构件的地震设计内力和结构横风向的风振加速度。对于设置粘弹性阻尼器的高层钢结构，本文提出的抗震抗风设计方法是一种对结构工程师应用十分方便的实用设计方法。     

西安石油宾馆采用粘弹性支撑减震设计与研究

对8度区的西安石油宾馆采用粘弹性消能支撑进行减震设计与研究。首先利用时程分析计算原结构在多遇地震作用下的变形,针对原结构不满足抗震要求,采用粘弹性支撑对原结构进行抗震加固;随后阐述了粘弹性阻尼器及消能支撑的设计,简述了阻尼器位置的优化。通过对该宾馆加与不加粘弹性支撑的时程分析,计算结果表明,粘弹性阻尼器可有效降低结构的振动反应,是一种性能良好的消能减震装置。     

基于弯曲错动的耗能阻尼片机理分析与试验研究

以广州合景大厦顶部玻璃幕墙减振设计为工程背景设计了新型夹层钢板橡胶耗能阻尼片。探讨了靠弯曲错动耗能的粘弹性阻尼片的工作机理,建立了耗能阻尼片设计与ANSYS软件计算的接口。利用几何关系、物理关系等建立阻尼理论的Kelvin-Voigt模型,通过机理分析得出等效阻尼力。选择了3组典型试件进行同工况动力试验,验证和分析了等效阻尼力模型。所提出的理论模型能够提供任意尺寸和任意布置的耗能阻尼片适用ANSYS计算的阻尼单元,可直接用于结构减振控制时程分析计算。理论计算、同工况动力试验以及ANSYS软件计算所表现出的结果具有较好的一致性,说明理论分析可以用于一般工程的耗能阻尼片设计。     

粘弹性耗能器控制下电视塔风振反应实用分析法

本文研究青浦电视塔在粘弹性耗能器控制下的风振分析与设计方法。粘弹性耗能器对受控结构的影响归结为结构阻尼的增加 ,由模态应变能法计算了受控结构的等效阻尼比 ,并结合我国现行风荷载规范 ,将粘弹性耗能器的风振控制效果反映到受控结构风荷载的折减上 ,建立了受控结构的风振反应分析方法     

用于索承结构中斜拉索开环振动控制的磁流变阻尼器设计

斜拉索被广泛应用于索承结构,如大跨度桥梁或屋盖结构等.由于极低的内在阻尼,斜拉索易发生因其支承的运动或天气状况影响而引起的大幅值的振动.这些振动可以危及斜拉索本身以及整个索承结构的安全与寿命,甚至引起人们对该类结构信心的降低.在斜拉索减振的诸多方法中,采用磁流变阻尼器的智能阻尼技术近来引起了人们的研究兴趣.该阻尼器的阻尼特性可以通过调节(控制)磁场的输入电流/电压而改变,从而实现在不同振动(频率及幅值)情况下的最优或次优减振效果.本文发展了一个数学模型用于评价在开环控制状态下斜拉索-阻尼器系统的阻尼比.该模型考虑了阻尼器的安装高度、阻尼系数、刚度、质量、支撑刚度、磁变阻尼力以及斜拉索的垂度与倾角等因素,推导出了一个‘广义的通用公式’用于阻尼器参数的设计与优化,即寻求可提供系统最大阻尼比的最佳阻尼器参数.本文以目前世界最长斜拉桥——苏通大桥的最长斜拉索为例,确定了能够提供足够的阻尼以抑制风雨振的阻尼器安装高度以及相应的阻尼器参数.     

高层建筑风致振动控制的研究

随着高层以及超高层建筑结构不断向更高和更柔的方向发展,强风作用下这类建筑的传统设计方法有时已经无法完全满足结构的抗风设计要求。因此,提出了采用振动控制来抑制结构风致振动控制的新方法。论文首先概述了高层建筑中风振控制的方法及其国内外的研究现状,然后对其中的调谐质量阻尼器(TMD)、主动调谐质量阻尼器(ATMD),以及摩擦阻尼器这3种控制方法详加评述,最后进一步指出我国风振控制研究的发展方向。     

大跨空间网架结构采用消能减震技术的研究

针对网架结构特点,提出采用粘滞流体阻尼器作为冗余杆件和粘弹性阻尼器替换原杆件两种方法对网架结构进行消能减震。以一正放四角锥网架为模型,对其采用消能减震技术前后结构地震响应进行对比结果表明,上述两种方法均可以有效减小网架结构的地震响应。同时,对阻尼器布置位置变化对减震效果的影响进行分析比较。     

采用粘滞流体阻尼器的工程结构减振设计研究

本文在对不同结构构造的粘滞流体阻尼器的耗能原理进行分析研究的基础上,研制了一种性能良好的阻尼器──双出杆型粘滞流体阻尼器(专利号ZL00219648.4)。试验研究表明,研制的流体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。介绍了工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理,对一栋框架结构建筑进行了减振计算。计算表明,流体阻尼器可有效地降低结构的振动反应,是一种性能良好的消能减振装置。