多层摩擦耗能减震结构的减震分析

在钢筋混凝土结构的层间恢复力模型采用线性强化弹塑性模型的基础上．从多自由度的角度对摩擦耗能减震结构进行减震分析。(1)以结构位移为考查目标，通过计算分析了多层摩擦耗能减震结构在地震波作用下，支撑刚度、耗能装置起滑位移对结构减震效果的影响及规律。(2)给出支撑刚度和耗能装置起滑位移偏差对摩擦耗能框架在地震作用下的反应偏差的分析方法，根据分析结果可以得知摩擦耗能支撑参数偏差对此类摩擦耗能框架地震响应的影响显著程度。     

新型耗能器的减震数值分析

提出了一种新型铅组合耗能器,这种耗能器可用于梁端塑性铰的耗能减震。通过对安装这种耗能器的框架减震耗能效果进行分析,发现该耗能器能有效增加结构的阻尼比,减震效果明显。建立了铅组合阻尼器的计算模型,分析表明,铅阻尼器能有效减小结构的地震反应,提高了建筑物的抗震性能,是一种高效的耗能器。     

相邻结构之间的互助耗能减震

提出在相邻结构之间安装粘滞阻尼系统或摩擦阻尼系统,利用结构之间的较强烈的相对运行耗散地震能量,达到减震的目的,利用计算机算法求解了最优粘滞阻尼和摩擦阻尼参数。     

一种新型调焦机构设计

调焦机构是变焦距镜头中重要的组成部分,目前对变焦距镜头调焦主要采用凸轮机构的变焦方式,其缺点是体积大、效率低、精度差。为此本文提出了直线驱动的方式进行调焦的原理与方法,介绍了一种应用系统,其主要由直线电机、直线导轨、直线位移传感器、DSP控制器等组成,从根本上改变了传统的调焦机械结构。具体给出了测量系统的组成结构和实验结果,并进行了精度影响因素分析,实验结果表明测量精度可保证在0.005mm内。     

消能减震框架结构减震控制

针对高层消能减震框架结构的减震控制问题,根据工程经验以及不同的抗震思想,提出了顺序添加控制、最大层间位移控制和滞回耗能控制三种减震控制方法,并运用PERFORM-3D有限元软件对各种减震控制效应进行了弹塑性能量响应分析.结果表明,三种减震控制方法均可有效地将地震响应缩减到一定的范围内,实现了结构的震动控制;滞回耗能控制方法优于最大层间位移控制方法,而最大层间位移控制方法又优于顺序添加法;在结构横向及纵向空间较为复杂的情况下,采取滞回耗能控制方法更为科学合理.     

新型结构抗震原理—减震和隔震

本文阐述了减震和隔震在结构抗震中的一般原理与传统的消极抗震方法相比之下的优点以及隔震结构设计的一般原则．     

新型阻尼填充墙的构造原理与减震性能研究

阐明新型阻尼填充墙的构造和原理;对阻尼填充墙的基本构成单元、单层单跨的框架阻尼填充墙、框架阻尼填充墙整体结构的减震性能进行综合分析,研究结果表明,阻尼填充墙通过框架柱带动砌体单元往复剪切阻尼层滞回耗能,其耗能性能稳定,耗能效果好;阻尼填充墙能为结构提供一定的抗侧力和抗侧刚度,但其对结构的刚度效应和约束效应较普通填充墙大为削弱,避免造成柱受剪破坏、结构延性及侧向变形能力变差等不利影响;在结构中设置阻尼填充墙,结构周期折减的幅度远小于设置普通填充墙的情况,而且阻尼填充墙耗散输入结构的部分地震能量,减小结构构件的非线性耗能,减轻结构在地震中的破坏,具有良好的减震效果,且墙体自身不破坏.     

钢筋混凝土框架—摩擦剪力墙结构的减震控制设计

钢筋混凝土框架—摩擦剪力墙是一种良好的减震结构。本文应用现代控制理论提出了小震时控制其所有摩擦剪力墙不滑动,框架和墙体处于弹性阶段,大震时控制其摩擦剪力墙滑动耗能(墙体仍为弹性),但框架变形不超过减震要求(如开裂,轻微破坏等)的减震控制设计方法。计算实例表明,由此所得的框架-摩擦剪力墙结构,其减震效果完全符合设计减震要求。     

基于摩擦耗能的房屋减震技术研究与应用

总结了国内外耗能隔震技术研究的历史,重点介绍了摩擦耗能减震技术研究的现状和工程应用最新进展,探讨今后的发展方向,并提出了值得进一步研究的若干问题。     

剪刀型SMA阻尼器在钢结构减震中的应用

为了将SMA用于结构减隔震,对剪刀型SMA阻尼器进行了优化设计,对其计算模型进行了简化和分析.用有限元模拟方法计算了装有SMA剪刀型阻尼器的9层钢框架结构,在多遇和罕遇地震下的地震响应;探索了阻尼器角度参数对减震效果的影响.结果表明,剪刀型SMA阻尼器具有良好的减震效果,适当调整角度参数可满足不同结构的抗震设计要求.     

聚氨酯-橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立起来的一种减振处理方法。本文以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备成用于抑制结构振动的聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出了隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯-橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行了对比分析。结果表明：隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼的层的处理面积,模型振动响应峰值降低了27%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果揭示出：在聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计在此之上能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

新型消能伸臂体系的抗震性能

将某60层超高层建筑简化为带两道伸臂的分析模型,基于将抗震性能影响的赘余伸臂设计成消能伸臂的理念,提出了粘滞阻尼器型与防屈曲支撑型两种新型消能伸臂体系,对其在地震波作用下的层间位移角、楼层加速度和能量响应进行分析.结果表明:新型消能伸臂体系对层间位移角和楼层加速度均有较好的减震效果;防屈曲支撑型对减少层间位移角响应更为有效,而粘滞阻尼器型则对楼层加速度的减震效果略优.两种新型消能体系均能减少地震输入能和充分发挥阻尼器耗能,从而有效减少结构动能和应变能,其中尤以防屈曲支撑型为优.因此,在工程实践中优先推荐使用防屈曲支撑型,对舒适度要求特别高的可选用粘滞阻尼器型.     

地震动特性对单自由度系统地震能量响应的影响

合理地选取了4类场地320条强震记录,基于SDOF体系的地震能量方程,利用弹塑性动力分析程序,研究了地震动特性对SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,结果表明,SDOF体系的地震总输入能、滞回耗能、阻尼耗能都随着震级的增大而增大,阻尼耗能是中长周期结构在小震作用下消耗地震能量的主要方式,而滞回耗能则是结构在大震作用下消耗地震能量的主要方式;随着场地土质的变软,各类地震能量响应都呈递增趋势,它们的增幅也随着场地土质的变软而加剧;只要以某一设防烈度为标准,并给出相应的能量反应谱,则其它设防烈度的能量反应谱就可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到.     

约束阻尼板优化设计方法

在约束阻尼板振动实验基础上,建立了约束阻尼板的动态有限元模型,并对经实验验证的有限元模型运用NASTRAN程序对该约束阻尼板进行不同几何、材料参数下的仿真计算,得到相应的谐振频率和结构损耗因子.通过非线性拟合,建立了约束阻尼板谐振频率和结构损耗因子与几何、材料参数的参量拟合公式,基于该参量拟合公式,提出了优化设计方法,并成功应用于结构的优化设计.     

加劲阻尼装置在结构减震中的作用

介绍一种新型、有效的耗能减震装置：加劲阻尼装置。主要介绍加劲阻尼装置的原理、构造及装有加劲阻尼装置结构的分析模型,计算算例及工程应用情况。     

阻尼夹层结构减振的最佳阻尼位置预测

阻尼减振技术被广泛用于各种工程结构中，而寻求最佳阻尼位置又是阻尼减振技术中的一个重要问题。虽然有关此问题在理论上已有所研究，但能适用于工程应用的方法尚属少见。本文从实模态理论入手，用有限元法结合模态应变能的观点进行了结构阻尼减振最佳位置预测的研究，为工程应用提供了一种实用、简单、可靠的分析方法。     

单跨多层混凝土框架教学楼减震加固设计

为了解决既有单跨多层混凝土框架存在的结构体系不合理、抗震能力差等问题,以某典型单跨多层混凝土框架为背景,采用防屈曲支撑(buckling-restrained brace,BRB)消能减震加固技术对其进行加固.梳理应用该技术的工程技术条件、减震加固方案的设计流程以及BRB加固连接方式的工程应用条件等,对某单跨教学楼进行直连式减震加固改造,进行非线性推覆分析和时程分析,完成节点构造抗震加固设计.研究结果表明:利用该技术加固单跨框架可行,且能达到较高的抗震设防目标要求.     

箱梁桥阻尼矩阵的探讨

根据箱梁桥的结构特点及振动过程中的位移,由能量原理演绎出箱梁桥空间振动的阻尼矩阵,给出了阻尼矩阵的显式表达式,可供工程实际应用。     

丙烯酸类阻尼减震材料的研究

对丙烯酸类阻尼减震材料的原料的选择，配方设计，工艺制备的确定进行了研究；利用凝胶色谱法（GPC）测定了阻尼材料的相对分子质量及其分布，分析了树旨的温度－粘度曲线和流变曲线之间的关系，讨论了阻尼材料组成中各单体用量对树脂粘度的影响，并测定了树脂的基本性能。     

强震下流体阻尼器对矮塔斜拉桥的减震效果

天津永定新河特大桥主桥所在地的地震基本烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.20g。为了解决其抗震问题,设计地震分组为第一组,场地土类型为中软土、场地类别为Ⅲ类,属抗震不利地段。永定新河特大桥的主桥为矮塔斜拉桥,采用混凝土结构,自重较大,由强震产生的水平地震力十分不利,相关构件尤其是下部墩柱基础很难承受,因此采用了粘滞流体阻尼器的减震技术。本文通过商用有限元软件ANSYS对其进行有限元动力分析,对结构在阻尼器控制下结构的安全性进行了定量分析,通过对比分析结果,从理论上验证了采用粘滞流体阻尼器后,有效地降低了结构的地震力,提高了桥梁的安全性,使其在大震作用下基本处于弹性状态。