带支撑粘弹性阻尼器耗能结构的随机地震响应分析

对带支撑粘弹性阻尼器单自由度耗能结构的随机地震响应进行了研究。首先建立了结构的运动方程,然后应用频域法获得结构位移响应方差的解析解,并给出了算例。分析表明了阻尼器的明显减震效果和支撑对减震效果的影响。     

墙式与支撑式铅剪切阻尼器减震效果的对比分析

给出了墙式铅剪切阻尼器的构造,然后基于某实际工程,通过PERFORM-3D分别建立了未控结构、支撑式减震结构及墙式减震结构的有限元模型,进行了结构在罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,结合结构响应分析了铅剪切阻尼器的减震控制效果,重点研究了支撑式减震结构和墙式减震结构在地震作用下结构响应的不同之处.对比分析发现,不管是从耗能角度还是从对结构影响的角度,墙式铅剪切阻尼器均优势明显.     

采用不同减震结构体系的RC框架结构地震易损性分析

采用消能减震技术能有效提高结构的抗震性能，而不同减震结构体系减震效果不同。为了评估不同减震结构体系下的抗震性能，本文以某6层RC框架结构为研究对象，采用基于增量动力分析法的地震易损性分析方法，分别研究了增设防屈曲约束支撑、软钢阻尼器、粘滞阻尼器3种不同减震结构体系的抗震性能。研究结果表明：在同一减震目标下，3种不同的减震结构体系均能有效控制结构的地震响应，其中防屈曲约束支撑结构在不同损伤状态下的超越概率最小，抗倒塌储备系数最大，说明该阻尼器的控制效果最佳，其次是软钢阻尼器，最后是粘滞阻尼器。     

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器联合在某医院业务用房减震效果的应用研究

主要针对屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合在框架结构中的应用做了深入研究,介绍了屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合减震结构的设计分析方法,对比分析了纯框架、屈曲约束支撑(BRB)+框架结构、黏滞阻尼器+BRB+框架结构在多遇地震作用下的地震响应;并对比分析了纯框架、黏滞阻尼器+BRB+框架结构在罕遇地震下的地震响应,分析了联合减震结构的屈服机制。结果表明,采用屈曲约束支撑和黏滞阻尼器联合的减震结构减震效果显著,研究结果为该医院业务用房减震设计的可行性给出了理论依据。     

偏心结构消能减震技术的分析研究

由于偏心结构质量中心与刚度中心不重合,在地震作用下会产生扭转振动,对结构整体抗震性能十分不利。工程设计通常在远离刚度中心的抗侧结构中,采取设置支撑等增加刚度的措施,减小结构的偏心程度。本文采用消能减震技术,在偏心响应较大的抗侧结构中设置消能减震阻尼器,来减小偏心结构的扭转地震响应。论文通过弹塑性时程分析方法,研究了偏心结构、设置普通支撑、设置速度型阻尼器和位移型阻尼器四种结构方案在常遇、设防和罕遇地震作用下的扭转响应,研究了消能减震技术对偏心结构的减震控制效果。分析结果表明,消能减震技术可以有效控制偏心结构的扭转响应,在大震条件下较好的控制主体结构构件的受力。最后本文针对王府井大厦偏心结构工程进行了阻尼消能减震结构的设计。     

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器的减震效果对比研究

以某钢筋混凝土框架结构工程实例为研究对象,选取与场地条件相匹配的地震动作为激励,在SAP2000程序中计算了该结构在多遇和罕遇地震作用下的非线性动力反应,并在框架结构模型中分别设置屈曲约束支撑和黏滞阻尼器。通过试算确定消能减震装置的参数,使得两种消能减震结构在多遇地震作用下的位移减震率均为40%。在此条件下,对比分析了结构的层间位移角、楼层加速度、基底剪力、柱轴力、塑性铰分布和各层阻尼器的工作状态。分析表明：在多遇地震作用下,屈曲约束支撑增大了结构的加速度响应,而黏滞阻尼器能够减小结构的加速度响应;在罕遇地震作用下,二者均能有效控制楼层的加速度响应,而屈曲约束支撑的位移减震效果更好,但黏滞阻尼器对框架柱内力的减少效果更为显著。     

带支撑Maxwell阻尼器耗能结构随机地震响应分析

对带支撑Maxwell阻尼器单自由度耗能结构的随机地震响应进行了研究,通过建立结构运动方程,应用频域法,得到了结构位移响应方差的解析解,并给出了算例,分析了支撑对减震效果的影响,以指导实践。     

某超高层框架-核心筒结构减震性能研究

框架-核心筒拥有较好的抗震效果,整体性、刚度较好,但是在强震作用下水平位移较大,为减少结构的地震响应,文中分析某超高层框架-核心筒结构采用粘滞阻尼器的减震性能。采用MIDAS GEN杆系有限元软件对某超高层框架-核心筒结构进行PUSH-OVER分析,得到该结构薄弱层位置。分别在薄弱层、薄弱层中间楼层和薄弱层与薄弱层的中间楼层3种方案设置粘滞阻尼器对结构进行PUSH-OVER分析,对比原结构和3种布置阻尼器之后的层间位移和层间位移角。分析结果表明将粘滞阻尼器安装在非薄弱层减震效果不佳,阻尼器并非安装越多越好,将粘滞阻尼器放置在薄弱层减震效果是最好的,为同类工程减震设计提供理论支撑。     

消能减震结构五种支撑方案优选研究

以某高度为80m的框架-核心筒结构为对象,研究了五种不同的黏滞阻尼器支撑方案对消能减震结构地震响应及阻尼器耗能的影响。通过验算五种支撑方案的强度、刚度和稳定性,证明了支撑设计的合理性。使用动力时程分析方法,探讨了不同支撑方案对结构楼层剪力、层间位移角、阻尼器耗能状况、结构有效附加阻尼比以及结构框架内力的影响。结果表明,与使用斜杆支撑和人字支撑的结构相比,使用墙体支撑的结构具有更好的减震效果,框架内力更小,此外,墙体支撑布置灵活,有利于满足建筑使用功能要求,是一种既能满足建筑的功能需求又能满足结构设计要求的阻尼器支撑方案,对实际工程具有一定的参考价值。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。     

基于增量动力分析法的高层建筑-阻尼器系统地震易损性分析

高层建筑在远场强地震下可能发生严重震害,通常在建筑中设置阻尼器实现消能减震,降低建筑物主体结构地震响应以减轻震致破坏。现行建筑抗震设计规范已经给出了建筑中阻尼器的通用设计方法,然而,建筑-阻尼器系统在强地震下的实际响应是否与设计结果有所偏差、在同一设防目标下不同类型阻尼器的性能是否存在差异尚不清楚。基于现行建筑抗震设计规范,设计了20层钢框架结构以作为阻尼器性能评估的Benchmark模型,并以同一减震目标设计了3类典型阻尼器:摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和防屈曲支撑,基于所拟合的阻尼器试验曲线,对阻尼器进行参数设计,给出了典型阻尼器的数值模型。基于场地类型选取了10条地震动进行增量动力分析,对比评估了3类典型阻尼器对结构抗倒塌性能的控制效果。采用基于位移的结构性能水准评价指标,研究了3类典型阻尼器的减震控制效果,结果表明,对于采用基于中国规范设计的高层建筑-阻尼器系统,速度型的粘滞阻尼器控制效果最优,位移型的摩擦阻尼器和防屈曲支撑次之,且性能相近。     

自锚式悬索桥磁流变阻尼器减震控制研究

为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置对减震效果的影响。研究结果表明:采用磁流变阻尼器能够有效地减小自锚式悬索桥的纵向地震响应;随安装在塔梁之间顺桥向的磁流变阻尼器输入电流的增大及数目的增加,塔顶和主梁的纵向位移逐渐减小,结构的内力响应也得到有效控制;将全部磁流变阻尼器安装在塔梁之间顺桥向时减震效果最佳。     

上海世茂国际广场裙房结构减震加固设计

主要介绍上海世茂国际广场裙房改建设计思路及措施,并研究相邻结构消能减震加固设计方法。采取消能减震加固设计方法,通过更替部分主楼与裙房之间的阻尼器及在裙房内新增黏滞阻尼墙的做法,将减震后的结构地震响应降低至原设计地震响应水平,从而避免抗侧力构件的加固。针对阻尼器连接的相邻结构附加阻尼比无法估算的特点,提出相邻结构减震加固目标测算法,测算裙房的等效附加阻尼比。结果表明,减震分析得出阻尼器对裙房的减震效果明显,达到了减震间接加固的效果。     

高烈度区复杂高层钢框架中心支撑结构性能化设计研究

针对高烈度区复杂高层钢框架中心支撑结构的抗震性能化设计进行了研究。首先,基于PERFORM-3D对采用传统抗震设计方法设计的方案进行性能化评估。为进一步提高结构抗震性能,进行了应用金属剪切型阻尼器的减震设计,并对阻尼器关键参数和沿高度布置位置的优化选择进行了分析。结果表明,采用金属剪切型阻尼器能有效控制高层结构地震响应,在大震下减少塑性铰尤其是柱塑性铰的数量,提升整体结构的抗震性能。同时,阻尼器优化布设可以在减震效果基本不变的情况下,使经济性得到一定程度提升。研究成果可为复杂高层钢框架中心支撑结构的设计研究提供参考。     

火电厂主厂房分布式梁间阻尼器减震方法研究

基于结构振动控制理论提出了一种用于火电厂主厂房结构的新型减震方法,该方法是在双纵梁之间通过特殊支撑安装阻尼器,该类阻尼器的安装位置和空间巧妙的利用了火电厂主厂房在建筑设计中的特殊要求。通过建立单层单跨平面框架模型,推导了该类型减震结构的附加等效阻尼比计算公式,以某火电厂主厂房为研究对象,基于弹塑性时程分析方法在ABAQUS软件中对该模型减震前后的抗震性能进行了对比分析,从结构变形和构件损伤两个角度考察了梁间阻尼器的减震效果,结果表明:分布式梁间阻尼器减震方案在技术上是可行的,通过合理设计,可以提高结构的阻尼比,抑制结构地震响应,显著改善构件损伤情况,结构整体抗震性能有明显的提升。分布式梁间阻尼器不占用火电厂主厂房楼层内的空间,布置灵活,具有较好的应用前景。     

框架结构中粘滞与金属阻尼器的减震性能对比

粘滞阻尼器和金属阻尼器的消能减震机理不同,本文主要对两者安装在框架结构中的减震效果进行对比研究,建立原结构、安装粘滞阻尼器的结构和安装金属阻尼器的结构的模型,对三者进行时程分析,对比其在结构特性、地震下的结构响应、地震下的结构耗能方面的区别,结果表明,粘滞阻尼器在本工程中表现出更优越的减震性能。     

黏弹性阻尼器在结构抗震控制中的应用

首先介绍了传统抗震理论和结构震动理论以及黏弹性阻尼器在结构的耗能减震中的应用。之后对黏弹性阻尼器的力学模型进行分析介绍,指出积分型本构关系的黏弹性阻尼器在应用中有更大灵活性。最后通过计算机模拟计算出有黏弹性阻尼器的建筑结构受到地震激励时的瞬态和稳态位移概率分布,说明黏弹性阻尼器对于地震时结构的瞬态位移响应和稳态位移响应均具有良好的减震效果,并且不同材料的黏弹性阻尼器对于在地震作用下建筑结构的瞬态或稳态位移响应有不同的减振效果。     

中国妇女活动中心酒店采用软钢和粘滞阻尼器减震控制分析

针对北京中国妇女活动中心酒店这一高烈度区特别不规则结构,研究了高层不规则结构减震理论,提出了采用软钢阻尼器和粘滞阻尼器两种消能减震装置,对该结构在无控和有控制后在地震作用下的动力响应和控制效果进行研究。文中,通过建立结构的力学模型,首先分析了结构的动力特性;然后,分别从能量、变形和力三个方面对比了无控结构及安装了软钢阻尼器和粘滞阻尼器的结构在多遇地震以及罕遇地震作用下的动力响应。结果表明:在较宽的地震波频带内,两种阻尼器对于控制这一不规则结构的扭转效应,提高该结构的整体抗震性能均有较好的减震效果。相对粘滞流体阻尼器而言,软钢阻尼器控制结构水平加速度效果较好;而粘滞流体阻尼器在控制结构水平位移性能稍好。     

某中学宿舍楼的消能减震设计与分析

介绍了消能减震的原理,分析了采用屈曲约束支撑和非线性黏滞阻尼器的某中学宿舍楼的消能减震设计方法,并经过动力时程分析结果显示:该消能减震结构能显著地降低结构的地震响应,提高结构的抗震性能。