北京A380机库采用粘滞阻尼器的减振控制分析

为研究大跨度网架机库结构的减振控制效果,采用粘滞阻尼器作为减振装置,在三向地震波输入下,对北京A380机库进行减振控制分析。以减小屋盖结构节点竖向位移为减振控制目标,分别在网架结构、抗侧力结构以及网架和抗侧力结构中布置粘滞阻尼器,并进行不同控制方案的比较。结果表明,在网架结构中布置阻尼器时,非线性阻尼器和线性阻尼器的控制效果基本相同,"替换方式"布置阻尼器的控制效果好于"附加方式",替换下弦与中弦之间腹杆的减振效果好于替换中弦与上弦之间的腹杆,在网架四边中部布置阻尼器的控制效果优于在四边均匀布置或布置在无控结构竖向位移最大的节点周围,阻尼器数量宜适中;抗侧力结构中布置阻尼器的控制效果优于布置在网架结构中;网架与抗侧力结构均布置阻尼器,可进一步提高减振控制效果。研究成果可为大跨度网架结构采用粘滞阻尼器减振控制提供参考。     

大跨空间网架结构地震反应分析研究

采用时程分析法,对两种大跨空间网架结构分别进行了多点输入和一致输入下的地震反应分析,研究了多点输入下空间结构安装SMA复合橡胶支座与未安装这种支座时的地震响应变化特点。结果表明:安装SMA复合橡胶支座后,空间网架结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了消能减震的效果,验证了应用SMA复合橡胶支座进行大跨空间网架结构地震响应控制的有效性和适用性。     

新型SMA阻尼器在体育场挑篷结构中的减振效果分析

振动控制是结构抗震防灾的一种积极有效手段．目前有关大跨空间结构的振动控制技术尚不成熟，因此亟待研究和发展，本将作提出的一种新型形状记忆合金(SMA)阻尼器应用于体育场挑篷结构，探讨了其在大跨空间结构中的减振控制理论和方法．通过地震反应时程分析．具体研究了其减振控制效果，对有控和无控状态下的节点位移和杆件内力进行了对比分析．结果表明，该新型SMA阻尼器可有效减小挑篷结构的地震响应．     

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。     

工程结构的SMA超弹性减振技术及其应用研究

介绍了形状记忆合金 (SMA)超弹性减振技术的减振机理 ,研制一种性能良好的SMA超弹性阻尼器 ,介绍了其工作原理及性能测试试验结果。将该阻尼器安装在斜拉桥模型上 ,进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明 ,该阻尼器的耗能效果明显 ,在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景     

偏心结构自复位复合摩擦阻尼器平扭耦联震动控制振动台试验研究

研制开发了一种新型自复位形状记忆合金复合摩擦阻尼器（HSMAFD）,该新型阻尼器由超弹性形状记忆合金丝和摩擦装置复合而成,并通过模型试验研究了新型阻尼器在循环荷载作用下的力学性能。制作了一个三层两跨单向偏心钢框架缩尺模型,进行了新型阻尼器偏心结构平动及扭转耦联震动反应振动台试验。考虑了不同考虑场地条件对结构地震反应的影响,对比分析了无控结构和装有新型阻尼器有控结构的震动反应。研究结果表明,新型超弹性形状记忆合金复合摩擦阻尼器对结构的平动及扭转角位移均有一定的控制效果,但场地条件对控制效果有较大的影响。     

设置粘滞阻尼器网架结构的风振响应分析

建立大跨平屋盖网架结构数值模拟分析模型,施加风洞模型试验获得的屋盖节点风压时程,分析附加粘滞阻尼器对屋盖结构风致振动响应减振效果,结果表明,附加粘滞阻尼器对大跨网架结构的风致振动响应可取得较好的减振效果;阻尼器布置数量增多,屋盖结构风致振动响应减振效果增强,但受阻尼器布设位置影响,距离较远时效果减弱。非线性阻尼器减振效果优于线性阻尼器,随着阻尼指数的增加减振效果减弱。     

网架结构的粘弹性阻尼器减震分析

将粘弹性阻尼器引入网架结构,利用ANSYS有限元分析程序,对网架结构进行减震分析。对比网架结构阻尼器参数变化后减震效果。计算结果表明,粘弹性阻尼器减震系统对网架结构的减振效果十分明显,是一种适合空间网架结构的减震系统。     

设置超弹性SMA阻尼器的框架结构地震反应分析

将超弹性形状记忆合金 (SMA)阻尼器应用于框架结构的被动控制中。给出了超弹性形状记忆合金简化的本构模型 ,建立了结构 -阻尼器体系的力学分析模型及其一般方程 ,通过模型结构在地震作用下的控制仿真分析和对比 ,验证了SMA阻尼器用于结构被动控制所具有良好的控制效果     

SMA阻尼器参数对结构风振控制效果影响分析

介绍了形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)的主要特性,建立了SMA阻尼器的热力学平衡方程,并通过实验分析了SMA阻尼参数对结构风振控制效果的影响,结果表明:在相同屈服阻尼力下,随刚度比的增大和屈服位移比的减小,SMA阻尼器的减振效果增加。     

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。     

形状记忆合金被动阻尼器及结构地震反应控制试验研究和分析

利用形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,简称SMA)的超弹性特性,本文提出了一种新型SMA阻尼器,将其安装在结构层间,抵抗结构地震作用。通过对阻尼器的构造设计,使其中的NiTi丝在结构振动过程中始终处于受拉状态,避免了合金丝的受压屈曲。文中首先针对一种直径为1.2mm的NiTi丝的超弹性特性进行了性能试验。试验结果表明,NiTi丝的超弹性滞回特性受其加载频率及循环圈数的影响,但当加载频率大于2Hz,加载循环圈数大于15圈后,该丝的超弹性滞回曲线趋于稳定。然后,将本文提出的SMA阻尼器安装在一个5层钢框架结构模型上进行了地震模拟振动台试验,验证了该SMA阻尼器可以有效减小结构的地震反应。最后,采用自回归(ARX)模型对无控和有控结构建模,分别采用最小二乘法和Kalman滤波法识别得到了无控结构和有控结构的ARX模型的参数,并由此进一步分析得到了无控和有控结构的各阶模态参数。     

Semiactive Damping of Cables with Sag

Cables, such as those used in cable–stayed bridges, suspension bridges, guy wires, transmission lines, and flexible space structures, are prone to vibration due to their low inherent damping characteristics. The mitigation of cable vibration is necessary to minimize negative impact. Transversely attached passive viscous dampers have been implemented on some cables to dampen vibration. However, it can be shown that only minimal damping can be added if the damper attachment point is close to the end of the cable. For long cables, passive dampers may provide insufficient supplemental damping to eliminate vibration problems. A recent study by the authors demonstrated that "smart" semiactive damping can provide significantly superior supplemental damping for a cable modeled as a taut string. This article extends the previous work by adding sag, inclination, and axial flexibility to the cable model. The equations of motion are given. A new control–oriented model is developed for cables with sag. Passive, active, and smart (semiactive) dampers are incorporated into the model. Cable response is seen to be reduced by semiactive dampers for a wide range of cable sag and damper location.     

Pall型摩擦阻尼器的新型应用方式及其性能研究

首次提出了Pall型摩擦阻尼器适用于不规则框架新型安装方式,按常规将阻尼器放置在框架中心。以等腰梯形框架结构为例,考虑几何非线性对安装Pall型摩擦阻尼器的不同坡度的该框架进行了详细的有限元分析,采用ANSYS程序对该Pall型摩擦阻尼器的滞回特性和力学特性进行了详细的分析。分析结果表明,安装Pall型摩擦阻尼器能有效提高结构的刚度,并且大大提高框架的耗能能力,但这种新型安装方式的Pall型摩擦阻尼器与原Pall摩擦阻尼器的耗能能力有差距,提出了该安装方式的适用范围,在此基础上,提出了适合梯形框架的一种新型安装方式。     

Numerical and experimental study of hysteretic behavior of cylindrical friction dampers

Frictional dampers utilize the mechanism of friction for absorbing and dissipating the energy imparted to the dynamic systems. Frictional dampers are widely used in mechanical systems in various industries in order to mitigate the impact and vibration effects. Frictional dampers are also utilized in structures as means of passive control to improve the seismic behavior of structures.In this investigation, an innovative type of frictional damper called cylindrical friction damper (CFD) is proposed. This damper consists of two main parts, the inner shaft and the outer cylinder. Dimensions and properties of the main parts are defined based on seismic demand of structures. These two parts are assembled such that one is shrink fitted inside the other. Upon application of proper axial loading to both ends of the CFD, the shaft will move inside the cylinder by overcoming the friction. This in turn leads to considerable dissipation of mechanical energy. In contrast to other frictional dampers, the CFDs do not use high-strength bolts to induce friction between contact surfaces. This reduces construction costs, simplifies design computations and increases reliability in comparison with other types of frictional dampers.The hysteretic behavior of CFD is studied by experimental and numerical methods. The results show that the proposed damper has great energy absorption by stable hysteretic loops, which significantly improves the performance of structures subjected to earthquake loads. Also, a close agreement between the experimental and numerical results is observed.     

SMA超弹性及阻尼器减震效果的数值模拟

总结了基于形状记忆合金(SMA)超弹性的各种阻尼器的形式、作用机制、特点及其在结构被动控制中的应用情况;并将SMA阻尼器布置在钢框架结构中,用计算机模拟了合金相变参数值、合金的尺寸、预应变、合金在结构中放置方式及位置等变化对结构减隔震效果的影响.研究结果表明,装有SMA的框架结构顶层位移明显减小,SMA的相变参数越高,长度越长,减震效果越理想;有预应变的减震器效果更好.     

新型摩擦阻尼器的研究及其在建筑结构振动控制中的应用

探讨了一种新型耗能摩擦阻尼器的耗能原理及其在建筑结构振动控制中的应用。研究表明,该阻尼器除具有传统阻尼器的优点外,还克服了传统摩擦阻尼器只能提供恒定的摩擦力的缺点。同时,该阻尼器还可以利用振源信号进行反馈控制,因此增大了耗能能力,提高了减振效果。有限元仿真分析证明,该新型摩擦阻尼器应用在建筑结构上具有较好的减振效果。     

摩擦阻尼器在工程结构中的研究与应用

概述了摩擦阻尼器的种类、构造以及减震原理,介绍了摩擦阻尼器的力学模型和结构分析方法,简述了摩擦阻尼器在云南省洱源县振戎中学教学楼和食堂楼中的应用,以及在东北某大楼加固中的应用.