黏滞阻尼结构的附加阻尼比计算方法对比研究

《建筑消能减震技术规程》（JGJ 297—2013）规定的附加阻尼比计算方法中参数取值为包络取值,这使得计算结果偏保守,针对以上存在的不足,提出了综合平均取值法。以矩形和L形2种黏滞阻尼结构为例,对比分析了不同取值的规范方法,以及振型分解反应谱迭代法、能量比法与自由振动衰减法。结果表明：基于规范方法的2种参数取值,在计算规则的矩形结构时计算结果相同,计算不规则的L形结构时综合平均取值法误差更小。几种方法对比中,能量比法计算2种结构误差最小,振型分解反应谱迭代法和自由振动衰减法在计算不规则结构时精度好于规范方法,在计算规则结构时反之,且2种方法之间差距不大。     

设置黏滞阻尼器大跨度桥梁附加阻尼比的计算分析研究

阻尼问题是桥梁动力学计算中必须考虑的重要问题.与传统采用实测确定桥梁阻尼比的方法不同,通过对20座不同类型的附加黏滞阻尼器的大跨度桥梁进行时程分析,并利用应变能法和等效对比法来计算附加阻尼比.结果表明:桥梁的附加阻尼比不是定值,激励方式、桥梁类型、阻尼比的计算方法均对阻尼比有明显的影响,且基于应变能法得出的结果比等效对...     

黏滞阻尼器消能减震结构在多遇地震下附加阻尼比计算方法对比研究

确定消能减震结构在多遇地震作用下阻尼器的等效附加阻尼比是消能减震结构设计的关键。较易于应用在工程实践的三种等效附加阻尼比计算方法分别为:规范反应谱法、规范时程法和时程能量比法。本文参考层模型概念给出了规范时程方法中阻尼器耗能和结构应变能的一种计算方法;讨论了能量等效的理论依据和基本假定;评述了三种方法的优缺点。为避免时程分析中地震动的离散性,本文时程分析采用了人工合成地震动。基于自主研发软件,使用上述三种方法计算了某实际消能减震结构的等效附加阻尼比,讨论了三种方法的差异。     

黏滞阻尼器减震结构地震响应分析方法研究

黏滞阻尼器在大型复杂结构减震设计中应用广泛。而由于其非线性阻尼力特性,使得整体结构的地震响应分析更为复杂。为降低计算量和简化分析程序,通过对非线性阻尼力进行线性化处理,引入阻尼器方位矩阵,形成阻尼器减震结构的线性化运动方程;采用二阶Rosenbrock实时积分方法求解运动方程,根据Sherman-Morrison公式简化逆矩阵求解过程,给出求解局部非线性结构动力问题的数值积分方法;通过谱分析验证了该方法的稳定性;通过对一个装有黏滞阻尼器的七层平面框架模型进行地震响应分析,验证了该方法的计算效率和可靠性。     

基于耗能能力等效的黏滞阻尼器相似设计方法研究

带黏滞阻尼器结构振动台试验模型设计中,黏滞阻尼器的相似设计成为关键一环。从既有理论分析入手,研究阻尼器最大出力和运动幅值保持不变的情况下,速度指数的变化对耗能的影响。以重庆某带黏滞阻尼器减震结构为原型结构,分别进行基于阻尼力等效原则和耗能能力等效原则的黏滞阻尼器相似设计,对比分析两种方法结果,分析基于耗能能力等效方法的优越性,以期为今后带黏滞阻尼器结构振动台试验模型设计提供参考。     

土木结构中的附加黏滞阻尼器:基于阻尼比模式评估的设计方法分析

为减少土木工程结构中的振动,设置附加黏滞阻尼器。阻尼器的设计方法经常留下悬而未解的问题:结构的固有阻尼,附加黏滞阻尼器所能达到的阻尼程度。从这些问题出发,基于动力系统状态矢量空间的表示方法,提出计算非经典及非比例阻尼方案阻尼比的方法论。根据所提出的方法论,对文献中一系列附加黏滞阻尼器系统设计方法进行分析。分析显示,很多设计方法给出了第一模式阻尼比大约为20%的类似结果。采用该方法论同时显示,在设计黏滞阻尼器系统时,较高模式的贡献一般可忽略不计;随着对附加装置个数的限定,能够获得所需的阻尼程度。     

基于时程分析方法的黏滞阻尼减震结构附加阻尼比计算研究

附设黏滞阻尼器后结构的附加阻尼比是进行减震结构设计的关键。基于目前计算附加阻尼比时应用得十分广泛的时程分析方法进行研究,首先从基本理论出发,分析基于特征向量法的快速非线性分析（FNA）方法、Ritz向量法的FNA方法、直接积分方法以及与3种计算方法对应的能量比法在附加阻尼比计算时所面临的主要问题及重要参数设置;然后通过一单自由度体系的振动台试验测试结果与各种计算方法的数值模拟结果进行对比分析,得到较为适合的附加阻尼比计算方法;最后将研究成果应用于实际工程结构,进一步验证所推荐方法和参数设置的正确合理性。研究旨在为今后广大一线减震设计工程师计算较为真实的附加阻尼比提供重要参考。     

设置黏滞性阻尼器结构的静力非线性方法研究

黏滞阻尼器耗能贡献与速度响应有关,传统静力非线性分析方法(Pushover)由于无法反应结构瞬态,故无法考虑黏滞阻尼器的贡献。建议用性能点位移计算阻尼器贡献,并将其等效为结构阻尼进行结构设计。通过反复迭代直至性能点处有效阻尼比数值稳定,从而在Pushover中考虑黏滞阻尼器的贡献。使用本方法可方便计算结构在多遇地震下黏滞阻尼器的贡献,合理进行设计反应谱分析并评估结构性态,为复杂结构方案设计定型和优化提供一套有效方法。借鉴试验中常用的自由衰减振动测定结构阻尼比的方法,使用数值加载方法进行计算,所得的阻尼比与本文计算结果十分相近。按现行规范选取6条地震波,并按本文方法设定的黏滞阻尼器方案进行的多遇地震下非线性动力时程分析表明,合理考虑黏滞阻尼器贡献,可能直接影响到结构侧移合格的结论。     

粘滞阻尼器等效阻尼比的计算公式研究

在减震结构的设计和研究中,常用等效阻尼比来表示减震装置对结构减震耗能作用的大小,并可作为线性反应谱分析的关键参数。针对粘滞阻尼器这种最为常用的减震装置,本文首先基于纯阻尼模型推导了其等效阻尼比计算公式,再在此基础之上研究了阻尼器刚度效应对等效阻尼比的影响,得出了考虑刚度效应的修正公式。在工程应用中,只要明确了阻尼器的位置和参数,并对结构进行自振特性分析,即可通过本文公式算得粘滞阻尼器的等效阻尼比。     

消能减震结构阻尼器有效刚度及结构等效阻尼比取值方法研究

给出了消能减震结构时程分析中阻尼器有效刚度及结构等效阻尼比的计算步骤,研究了消能减震结构阻尼器有效刚度、结构等效阻尼比如何取值并给出取值建议,讨论了消能减震结构考虑双向地震作用时地震工况主次方向的确定方法.以某框架结构为例,对比消能减震结构时程分析与等效结构反应谱分析.结果表明,本文所提出的取值方法合理,双向地震工况主...     

黏滞阻尼器减震设计

简单介绍了黏滞阻尼器的构造组成,耗能原理,从技术、经济两方面,阐述了其技术优势,并以山西某中学教学楼为例,分析了在减震结构中增加黏滞阻尼器的设计方法,有助于提高建筑的抗震能力。     

黏滞阻尼器有效刚度对结构的影响及其取值方法研究

目前,在进行消能减震结构分析时,通常忽略黏滞阻尼器的刚度,影响了结构受力与响应的准确性。为此,阐述黏滞阻尼器刚度特性及其对结构的影响,给出一种适用于时程分析的有效刚度迭代取值方法。对设置黏滞阻尼器消能减震模型、附加有效阻尼比等效模型和附加有效阻尼比与有效刚度等效模型的三组模型进行分析,研究黏滞阻尼器有效刚度对结构受力与响应的影响。结果表明:采用附加有效阻尼比与有效刚度等效模型分析得到的结构楼层剪力与层间位移角的变化趋势基本和采用消能减震模型分析的结果一致;采用附加有效阻尼比等效模型与采用消能减震模型分析的结果则相差较大;时程分析中采用提出的有效刚度迭代取值方法是可行的,建议黏滞阻尼器消能减震结构设计时考虑黏滞阻尼器有效刚度的影响。     

偏心结构黏滞阻尼器的空间位置优化

提出了一种基于遗传算法的黏滞阻尼器空间位置优化方法,运用GATBX遗传算法工具箱编制遗传优化程序,通过编制空间三维协同弹塑性动力时程反应分析程序来对结构上设置多个黏滞阻尼器的空间位置进行优化,以控制偏心结构在多维地震作用下的扭转联耦反应。选用两种目标函数,以一个6层的偏心结构为算例,比较阻尼器的均匀布置和优化布置的结构动力响应。优化布置阻尼器可以更有效地减小最大层间位移角,使层变形趋向于均匀,采用遗传算法计算所得结构控制效果较好。     

结构附加液体黏滞阻尼器抗震性能分析

以7度区某办公楼工程为例,对该结构附加黏滞阻尼器进行了弹塑性动力时程分析,结果说明,附加黏滞阻尼器的结构抗震性能得到了提高,结构符合强柱弱梁的设计概念,减震效果达到了预期的性能目标。     

黏滞阻尼器安装施工技术

为解决某医院项目黏滞阻尼器支架单件构件质量较大、预埋钢板厚度较厚等导致的吊装困难问题,将1套阻尼器支架拆分为3块后在施工现场重新组装成整体,使得吊装难度大大降低。对阻尼器钢构件支架的制作、预埋件的预埋、阻尼器吊装孔的预埋、支架的安装、阻尼器的安装等内容进行了详细叙述,以期为类似工程提供参考。     

黏滞阻尼器减震技术应用

某项目为教学及行政楼,属性为办公、教学培训,根据《建设工程抗震管理条例》,结构需按照不低于重点设防类的要求来抗震设防设计,结合建筑功能特点,本项目采用以黏滞阻尼器为核心的消能器给结构附加阻尼,结构等效阻尼比增加,地震作用减小,以达到满足设防地震作用下建筑正常使用目标及优化部分构件截面的目的。项目减震还通过模拟多遇地震作用、设防地震作用和罕遇地震作用下时程分析,在设置消能器后,附加阻尼比和层间位移角限值均可控制在规范要求的结构减震目标范围内,同时对罕遇地震作用下的出铰情况分析,均可达到强柱弱梁的构造要求。     

设置黏滞阻尼器的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、连接方式以及阻尼器分布对悬挂结构模型的频率、阻尼比和结构响应的影响。试验结果表明：与刚性杆连接的常规悬挂结构相比，采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面，可改变结构频率，提高结构振型阻尼比，且模型前3阶振型主要表现为悬挂楼面剪切变形；悬挂减振结构主结构的位移峰值响应小于常规悬挂结构，略小于无连接的自由悬挂结构；当悬挂楼段质量较大时，减振效果更好；与自由悬挂结构相比，阻尼器连接的悬挂减振结构能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；当悬挂楼面侧向刚度较小时，阻尼器均匀布置比集中布置能更好地控制悬挂楼面的相对位移。     

黏滞阻尼器在网架结构抗倒塌中的应用研究

大跨空间结构造型多变、规模庞大,可以实现设计师对于建筑物外观形式的构想,近年来得到了快速地推广。该类建筑具有重要性高、人员密集和影响力大的特点,在地震灾害来临时,还兼有临时避难场所的功能。这就要求其不但要满足相关规范要求的安全设防,同时还应该保证在遭遇超强意外荷载作用时满足抗连续倒塌的要求。对某实际网架结构进行了数值模拟,采用增量动力分析(IDA)方法找到了结构的薄弱环节,并且将黏滞阻尼器应用到网架结构中,研究在地震波作用下黏滞阻尼器对大跨网架结构的减震效果,并提出阻尼器在网架中的合理布置方式,为网架结构抗倒塌设计提供了参考。     

旗帜形滞回模型等效阻尼比数值研究

自复位结构在地震作用后能够恢复至初始位置,残余变形极小,其滞回模型通常呈现为旗帜形。针对旗帜形滞回模型的等效线性阻尼比开展了数值研究。通过构建一系列不同滞回参数和等效周期所对应的旗帜形非线性单自由度体系,选取大量的真实地震波记录,分别对非线性体系和等效线性体系进行动力时程计算,发现Jacobsen's Damping Secant Stiffness(JDSS)方法所得到的等效阻尼比存在较大的误差,进而通过迭代计算得到满足误差要求的等效阻尼比,分析了不同参数对其的影响。基于JDSS方法,对数值计算结果进行参数拟合,得出了修正公式,并对其进行验证,结果表明该公式能够满足设计需要。     

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。