装有扇形铅黏弹性阻尼器框架结构的设计与分析

给出了装有扇形铅黏弹性阻尼器框架结构的设计步骤,对某11层钢筋混凝土框架结构进行减震设计。采用ETABS和Perform-3D软件分别对原结构和装有扇形铅黏弹性阻尼器框架结构进行了多遇地震下的时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析。结果表明:安装扇形铅黏弹性阻尼器能显著降低结构的地震反应,保护框架节点,达到小震下减小层间位移角和"大震不倒"的性能目标。     

布置黏滞阻尼器的框架结构抗震性能分析

提出附设黏滞阻尼器的结构设计流程,以昆明某幼儿园工程为例,通过在结构上附设黏滞阻尼器,对比原结构和消能减震结构在地震作用下的最大层间位移角和最大层间位移,研究了高地震烈度区框架结构附设非线性黏滞阻尼器后的减震效果。结果表明:黏滞阻尼器对结构减震效果明显,合理布置黏滞阻尼器后,框架结构的抗震性能满足规范要求。研究为高地震烈度区附设黏滞阻尼器的框架结构抗震设计提供了参考。     

自复位黏滞阻尼器抗震性能研究

工程中消能减震技术采用的消能装置种类众多,大部分具有良好的耗能能力,在提升建筑结构抗震性能中被广泛使用。现今研究表明震后残余位移对结构的修复使用具有重要意义,因此如何有效减小震后残余位移成为工程界强烈关注的问题。相较于普通阻尼器,1种具有自复位能力的阻尼器成为新方向。以1幢6层混凝土框架结构为例,安装1种新型的自复位黏滞阻尼器,在有限元软件Open Sees中进行模拟计算,分析单参数指标和多参数指标进行抗震性能分析。研究结果表明,自复位黏滞阻尼器不仅可以有效耗散地震能量,降低结构地震响应,提高结构的抗震性能,而且可以依靠阻尼器旗帜型的滞回曲线为结构提供回复力,高效地减小结构的残余位移,甚至可以消除残余位移,为震后结构正常使用提供了保障,同时表明残余位移对于评估自复位黏滞阻尼器在框架减震作用中具有重要意义。     

扇形铅黏弹性阻尼器综合设计及加固框架抗震性能分析

为研究扇形铅黏弹性阻尼器与加固框架结构之间的匹配关系及其对加固框架抗震性能的影响规律,用ABAQUS软件建立了对比空框架和加固框架的精细化有限元模型,结合试验试件骨架曲线及破坏形态验证了其合理性。提出扇形铅黏弹性阻尼器加固框架的综合设计原则,设定阻尼器扇形有效半径与框架柱净高之比为设计尺寸比,在此基础上,对不同设计尺寸比的加固框架进行对比分析。分析结果表明,合理设置的扇形铅黏弹性阻尼器可以显著提高加固框架的抗震性能,保护梁柱节点核心区;当设计尺寸比取值超过0.24时,会导致加固试件较早达到峰值荷载,但其后承载力又急剧衰减;建议扇形铅黏弹性阻尼器加固框架的设计尺寸比宜控制在0.1~0.2之间,实际设计中应依据不同加固需求选取相应的设计尺寸比。     

某框架结构采用复合型铅黏弹性阻尼器减震分析北大核心CSCD

复合型铅黏弹性阻尼器是综合利用多种耗能机制的新型阻尼器,针对其在结构中的模拟及减震性能的把握是实际设计应用中的关键问题。结合某4层框架减震实例,通过对设置复合型铅黏弹性阻尼器减震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的动力时程分析,考察了阻尼器在减震结构中的耗能表现及减震效果。结果表明,复合型铅黏弹性阻尼器用于钢筋混凝土框架结构中可有效提高整体结构的抗震性能,并能减缓或避免主体结构构件的塑性破坏,保护主体结构的安全,实现结构"强柱弱梁"的屈服机制。     

黏滞阻尼器在框架结构中的应用与研究

黏滞阻尼器可以为消能减震结构附加足够的阻尼比且不附加刚度,提高结构的抗震性能,在消能减震结构中应用十分广泛.本文针对设置黏滞阻尼器的框架结构,根据初设附加阻尼比,估算出了结构所需附加阻尼器数量,并在按照均匀、分散、对称的原则布置阻尼器后,进行了结构减震分析与附加阻尼比复核.考虑到阻尼器产品误差、安装误差以及计算方法误差...     

黏弹性阻尼器在某框架结构减震中的研究

以某框架结构为例,采用黏弹性阻尼器对结构进行抗震加固,通过有限元对该工程进行地震反应分析,对抗震能力不足之处采取加固措施。分析表明,采用黏弹性阻尼器加固能有效降低结构的地震反应,有很好的经济效益和社会效益,在建筑物的抗震加固中将会有广阔的前景。     

应用黏滞阻尼器的框架结构减震效果模拟分析

采用数值模拟方法对应用黏滞阻尼器的框架结构进行减震效果分析。为确保分析模型的准确性,分别对PKPM和ETABS,Midas-Gen模型计算得到的质量、周期和层间剪力对比分析,利用ETABS和Midas-Gen对框架结构进行多遇和罕遇地震下减震效果分析,结果表明:应用黏滞阻尼器的框架结构,在多遇地震作用下,层间剪力和位移角均有明显减小,在罕遇地震作用下,结构的层间位移角有所减小,减震效果明显。     

扇形铅黏弹性阻尼器加固RC框架的抗震性能试验研究

针对钢筋混凝土框架结构梁柱节点震害严重的抗震问题,提出采用扇形铅黏弹性阻尼器加固框架结构的 方法,结合扇形阻尼器型式提出外包箱形钢板和外包U形钢板两种不同的加固连接方式。为研究扇形铅黏弹性阻 尼器加固框架的抗震性能,设计并制作了3榀框架试件,分别为空框架和两榀不同连接的扇形铅黏弹性阻尼器加 固框架,通过低周反复加载试验分析了其滞回性能、承载能力、刚度退化、耗能能力等参数。试验结果表明：采 用扇形铅黏弹性阻尼器加固的框架滞回曲线饱满、耗能能力强、加固效果良好;扇形铅黏弹性阻尼器为框架提供 了一定的抗侧刚度,提高了框架的水平承载能力,延缓了框架塑性铰的产生,使框架具有良好的耗能能力;外包 U形钢板和外包箱形钢板用于扇形铅黏弹性阻尼器与主体结构的连接都是有效的,这两种不同的连接方式对加固 框架的整体抗震性能影响不大。     

金属阻尼器在框架结构抗震设计的应用研究

选取云南省某医院门诊楼为研究对象,考虑结构存在三项不规则,研究通过布置剪切型金属阻尼器提高结构的抗震性能。研究结果表明:合理布置剪切型金属阻尼器可以改善结构扭转不规则性,同时金属阻尼器良好的耗能特性可以提高结构在地震作用下的安全性。研究为该结构设计提供了理论依据,也为类似结构设计提供了参考。     

一种特殊构造复合型铅黏弹性阻尼器在高烈度区框架结构中的应用

以高烈度区某框架结构教学楼为背景,采用铅黏弹性阻尼器进行消能减震设计。应用PERFORM 3D有限元分析软件对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,对比大震下减震结构与原结构的层间位移角等指标,评价梁柱的性能状态以及减震设备的耗能情况。结果表明,应用铅黏弹性阻尼器可以提高框架结构的抗震性能,控制结构的塑性变形,从而保证结构在罕遇地震下的安全。此外,通过计算常规黏弹性阻尼器在平面外受力情况,证明其容易导致阻尼器面外受损而影响阻尼器耗能性能,因此提出了一种特殊构造措施以防止阻尼器在平面外发生破坏。     

大震下考虑黏滞阻尼器极限状态的减震结构抗震性能分析

现有用于黏滞阻尼器模拟的模型只能反映其正常工作状态,因此大震或特大震下,如黏滞阻尼器达到其极限状态则不能使用。针对这一问题,使用C++语言对黏滞阻尼器的Maxwell模型进行二次开发得到了可考虑位移极限状态的阻尼器Maxwell01模型、可考虑力极限状态的阻尼器Maxwell02模型,其中Maxwell02模型既可表示活塞咬边受拉极限状态又可表示驱动支撑受压极限状态,然后将Maxwell01,Maxwell02模型集成到OpenSees中。选择一个6层钢框架结构,分别按无阻尼器、安装黏滞阻尼器但未考虑极限状态、安装黏滞阻尼器且考虑活塞咬边受拉极限状态、安装黏滞阻尼器且考虑驱动支撑受压极限状态4种工况进行罕遇地震水准下的弹塑性时程分析。分析结果对比表明,考虑力极限状态,黏滞阻尼器的耗能能力会下降,因此大震下若不考虑极限状态,会高估黏滞阻尼器减震性能。     

新型金属-黏弹复合阻尼器力学模型与抗震性能研究

为克服传统黏弹性阻尼器与金属阻尼器的不足,提出了新型金属-黏弹复合阻尼器（metallic-viscoelastic hybrid damper,MVHD）,并对MVHD力学模型的滞回性能及应用进行研究,提出了MVHD的滞回曲线、刚度方程和数值计算方法。针对所提出的新型MVHD的构造特点,分析了耗能金属梁的长度、长高比、高厚比、加载频率和耗能占比等因素对新型MVHD性能的影响规律,为MVHD的优化设计提供依据。并通过将MVHD的理论公式计算结果与数值模拟结果进行对比,相互验证了其计算方法的准确性。采用简化的非线性力学模型,对一栋采用MVHD的5层钢筋混凝土结构的抗震性能进行了分析研究。结果表明,MVHD能有效地耗散地震能量,使框架结构的动力响应显著减小。对新型MVHD设计方法所作的系统研究可为类似工程提供参考。     

黏弹性阻尼器抗震疲劳性能试验加载制度研究

我国现行规范及规程对于黏弹性阻尼器抗震疲劳性能试验要求未能完全真实地反映其性能特点,使得许多性能优良的黏弹性阻尼器不能满足现行标准中的疲劳性能要求,而黏弹性阻尼器由于其黏弹性材料的特殊性,若其未发生破坏,放置一段时间后力学性能会有明显恢复。因此,针对黏弹性阻尼器抗震疲劳性能试验中的加载制度低估了黏弹性阻尼器性能这一问题,提出了一种改进的黏弹性阻尼器抗震疲劳性能试验加载制度,即先在100%应变幅值下预加载5圈以剔除初始刚度的影响,再按照“5圈100%应变幅值加载,20圈50%应变幅值加载,5圈100%应变幅值加载”的加载制度进行30圈加载。通过对比黏弹性阻尼器的滞回耗能,发现黏弹性阻尼器在改进加载制度下的滞回耗能大于绝大部分天然地震动下的滞回耗能,从能量的角度验证了所提改进加载制度的合理性。     

设置黏滞阻尼器的装配整体式框架结构抗震性能试验研究

为研究黏滞阻尼器对装配整体式框架结构抗震性能的影响,分别设计制作了1榀带黏滞阻尼器的装配整体式钢筋混凝土框架模型和普通装配整体式钢筋混凝土框架模型.对两模型进行了水平正弦激励荷载作用下的抗震性能试验,研究了两模型的滞回特性、耗能能力等.试验结果表明:设置黏滞阻尼器框架的滞回曲线较普通框架饱满,结构的耗能能力及附加阻尼比...     

黏弹性阻尼器抗震疲劳试验加载制度试验研究

我国现行规范及规程对于黏弹性阻尼器抗震疲劳性能的试验要求未能完全真实地反映其性能特点,笔者曾提出一种改进的加载制度,本文对该加载制度进行了试验研究与验证.基于现行和改进的黏弹性阻尼器疲劳试验加载制度,在相同加载频率和环境温度下,对相同的两个黏弹性阻尼器试件进行低周往复荷载试验,并对试件第3圈和第30圈的力学性能参数进行...     

黏滞阻尼器位移损失对结构减震性能的影响研究

从黏滞阻尼器减震结构的附加阻尼比公式出发,引入位移损失,推导了附加阻尼比与阻尼器出力、阻尼器等效串联刚度、结构刚度等参数之间的关系,提出最优损失率和损失刚度比概念.通过实际工程的参数分析,得到位移角减震率随阻尼系数、地震作用的变化规律,并用理论推导的结论对变化规律进行了解析.为应用黏滞阻尼器的消能减震结构优化设计提供了...     

宽温域环境下黏弹性减震框架结构混合试验研究

为了研究温度对黏弹性减震框架结构动力响应的影响规律,对1个5层黏弹性减震框架结构在宽温域环境下进行了地震模拟混合试验.提出了求解黏弹性减震框架结构(子结构在不同楼层)的混合试验运动方程的方法.进行了一系列不同温度下黏弹性减震框架结构的混合试验,并对试验结果进行对比分析.研究结果表明:黏弹性阻尼器(VED)对结构动力响应...     

带黏弹性阻尼器钢结构振动台试验研究

为研究新型合成材料黏弹性阻尼器在地震作用下的减震效果和耗能特征,将6个黏弹性阻尼器按层间柱形式安装在钢框架结构中,分别对无控结构和有控结构进行3条峰值加速度由0.1g~0.6g逐步增大的地震波作用下的振动台试验。通过对结构动力特性和结构响应的对比分析,研究黏弹性阻尼器的减震效果和耗能特征。试验结果表明:结构加速度和位移减震效果明显,剪力减震效果有限;黏弹性阻尼器频率相关性不明显,主要为剪切变形幅值相关性;随着剪切变形增加,阻尼器提供附加刚度降低,引起结构自振频率从2.81 Hz降至1.19 Hz;随着剪切变形增加,附加阻尼比先增后减,最大为18.21%;黏弹性阻尼器初始刚度对结构带来的不利影响不容忽视;黏弹性阻尼器具有良好的极限剪切变形能力,最大剪应变达到336%。     

黏滞阻尼器在钢结构加层改造中抗震性能研究

在加层钢框架结构中的中心支撑上设置消能减震装置——黏滞性阻尼器,用来调整加层结构整体阻尼比、消耗地震能量．分析表明：消能减震体系主要是减小加层钢框架过大侧向层间位移,解决钢结构直接加层产生的鞭梢反应,降低层剪力与柱轴力,控制层间位移角出现的位置与时间,从而对加层结构振动反应进行有效抑制,使结构整体满足抗震规范的要求．