城市高架桥粘滞流体阻尼器减震理论分析研究

东北二环东西主线南幅桥主桥的桥址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,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,对桥梁在减震状态下的地震反应进行了反应谱分析和时程分析,通过对减震桥梁与非减震桥梁的减震效果进行对比,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.     

天津永定新河特大桥南引桥隔震效果理论分析研究

本文针对天津永定新河特大桥南引桥的抗震问题,采用了铅芯隔震橡胶支座隔震技术,依靠隔震支座延长桥梁的自振周期,增加桥梁结构的附加阻尼,从而降低桥梁的地震力,提高桥梁的安全性.在研究中,应用Ansys有限元分析软件对南引桥在隔震、非隔震两种状态下的地震反应进行了时程分析,同时对支座的参数进行了优化,通过对比分析结果,从理论上验证了铅芯隔震橡胶支座的隔震效果.     

基于概率的减震矮塔斜拉桥的结构破坏评估研究

本文以概率地震需求分析为基础,对天津永定新河特大桥主桥采用无阻尼器和有阻尼器的桥梁结构进行了抗震性能评价及对比.对地震动强度指标(IM)、工程需求参数(EDP)进行了研究,根据结构的地震需求危险性曲线,给出了该两种不同类型的结构在五十年内发生不同程度破坏的概率,从而为地震灾害损失评估提供依据.研究表明无阻尼器情况下,五十年内发生碰撞的超越概率为1.9％,接近极限超越概率;有阻尼器情况下,五十年内发生碰撞的超越概率为0.4％,能很好地满足性能水准要求.     

粘滞流体阻尼器在高层建筑减振设计中的应用研究

介绍了所研制的双出杆型粘滞流体阻尼器的耗能原理，且由试验研究表明，该阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼器，阻尼器的阻尼力与活塞的运动速度近似呈线性关系，是一种性能优良的减振阻尼器．文章还阐述了工程结构采用粘滞流体阻尼器的减振设计原理，并通过对高层建筑应用该研究成果的介绍，进一步阐明采用粘滞流体阻尼器的结构减振设计方法．     

不对称双塔楼结构连接控制方案比较研究

对采用粘滞流体阻尼器和共享调谐质量阻尼器连接的带裙房不对称双塔楼结构连接控制方案进行了比较研究.采用在双体单自由度结构间Maxwell型阻尼器的最优参数表达式,并基于等效双体单自由度体系求得了双塔楼间粘滞流体阻尼器优化零频率阻尼系数与松弛时间,与通过大量数值计算得到的参数化结果吻合良好.并将优化设计后的阻尼器连接控制方案与共享调谐质量阻尼器控制方案进行了详细比较,数值比较结果表明二者控制效果相当,但是前者更具优越性.     

粘弹性阻尼器控制的不规则结构扭转分析

如何控制不规则结构在地震作用下的扭转作用是结构抗震设计中经常遇到的问题。本文根据粘弹性阻尼器原理,通过有限元软件SAP2000对附加粘弹性阻尼器的不规则结构进行地震作用下的扭转分析,得出了粘弹性阻尼器可以有效地控制不规则结构在地震作用下的扭转变形。     

基于振动响应分析的部分斜拉桥阻尼器优化

为了对部分斜拉桥进行抗震阻尼器优化设计,以珠海市鸡啼门特大桥为例进行分析。建立ANSYS有限元模型,采用反应谱法分别分析了不同工况组合,50年内地震强度超越概率10%和2.5%地震作用下结构振动响应。研究发现:可以增加固定支座水平承载力或者允许固定支座在地震中剪断来提高该类桥梁的抗震性能;对桥梁进行阻尼器优化设计,通过对比分析,确定本桥所对应的最优阻尼器设置参数[ξ]=0.3,C=2×103 kN（m/s）-ξ;对阻尼器优化结果进行验算,发现在该阻尼器参数下桥梁墩柱关键截面的内力显著减小,优化效果最高使得屈服弯矩减小69.3%。     

新型地震结构保护系统的大跨径桥梁抗震分析

吉林龙华松花江特大桥抗震设计方案中拟使用近年来新出现的lock-up装置和液体黏滞阻尼器．建立了大跨度桥梁使用lock-up装置和液体黏滞阻尼器在桥梁地震反应中的分析模型及方程，采用动态时程分析法，对龙华松花江特大桥在多点一致激励作用下的地震反应进行了分析，探讨了使用新型地震结构保护装置对大跨度连续箱梁桥地震响应的影响．     

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.     

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。     

天兴洲大桥主梁纵向地震反应的被动控制

采用通用有限元程序ANSYS建立了天兴洲大桥的动力有限元模型,在忽略桥梁非线性因素的情况下,建立了流体阻尼器对天兴洲大桥的纵向地震反应控制方程。采用流体阻尼器对天兴洲大桥纵向地震反应的控制进行了仿真分析,并对流体阻尼器粘滞阻尼系数对控制效果进行了分析,得出了流体阻尼器能够有效抑制天兴洲大桥的纵向地震反应的结论。     

带有斜撑的钢桁架数值简化分析及抗震性能

为了探究带有斜撑的钢桁架结构简化分析及抗震性能,基于有限元软件ABAQUS6.10平台,对以往试验中的试件进行模型简化分析.利用位移延性系数和等效粘滞阻尼系数来评价该结构的抗震性能,数值分析中普通支撑采用B31梁单元,屈曲约束支撑采用T3D2桁架单元.结果表明,采用T3D2桁架单元模拟屈曲约束支撑,采用B31梁单元模拟普通支撑是合理的.通过考察结构的滞回性能、延性系数及等效粘滞阻尼系数,表明带有屈曲约束支撑的钢桁架结构具有良好的抗震性能.     

千米级斜拉桥的横向减震体系研究

为了确定千米级斜拉桥合理的横向减震体系,首先建立了千米级斜拉桥有限元模型,对其进行了横桥向的地震易损性分析,得到了横向地震易损性部位;然后在边墩、梁之间分别采用:滑动摩擦型支座,滑动摩擦型支座+液体粘滞阻尼器,FPI(Friction Pendulum Isolation)支座+液体粘滞阻尼器的三种方式建立了三种横向减震体系;其次分别对上述三种横向减震体系,进行了非线性动力时程分析,并且研究了横向减震参数的设置;最后进行了数据的分析,提出横向减震体系的设计要求,液体粘滞阻尼器设置的正确位置,并建议选用千米级斜拉桥的最合理的横向防震体系和分析方法。     

大型外浮顶立式储液罐被动控制方法

为了减轻大型外浮顶立式储液罐在地震灾害中的损失,基于ANSYS软件建立考虑液体晃动和罐底提离的外浮顶立式储液罐有限元模型,并将被动耗能技术引入大型外浮顶立式储液罐抗震分析中,在罐壁与浮顶之间分别安装摩擦阻尼器和粘滞阻尼器.数值分析结果表明,储液罐液体晃动幅度、罐壁竖向压应力和环向拉应力、罐底提离高度都有不同程度的减小.说明在罐壁与浮顶之间安装摩擦阻尼器或粘滞阻尼器可以减轻储液罐地震灾害,从而有效提高外浮顶立式储液罐抗震能力.     

脉冲地震作用下千米级斜拉桥减震设计方法

为研究近断层脉冲地震动作用下千米级斜拉桥的减震设计方法,以某漂浮型千米级斜拉桥为背景,建立了有限元模型,选择了典型的近断层脉冲型地震动,同时设计了3种减震体系,在塔梁之间分别采用弹性连接装置、流体粘滞阻尼器以及两者的组合装置。随后对模型进行了非线性动力分析,分析了脉冲效应、减震体系的设计参数和减震效果,结果表明：脉冲长周期放大结构反应,剪切波速不影响结构反应,组合装置的减震效果最好。最后,建议了基于目标减震率的减震体系设计流程。     

水工隧洞混凝土衬砌地震动响应过程分析

地震作用下水工隧洞混凝土衬砌结构的动态响应是工程设计和安全评估的重要内容,而建立科学合理的混凝土动力本构模型以及内水与衬砌动力耦合作用分析方法是衬砌结构抗震研究的关键环节。基于应变空间静力损伤本构的基本思路,对三维应力状态下混凝土静态拉、压损伤变量进行定义和求解;在此基础上,考虑静、动态荷载作用下混凝土本构关系曲线的相似性特点,建立了适宜编程的混凝土动态损伤本构模型。基于单相固体介质和流体介质动力分析的显式有限元法,结合耦合界面的边界条件,建立了水工隧洞内水与衬砌耦合作用的动力显式有限元分析模型,该方法可以直接进行逐步积分,无需联立方程组求解,大大简化了计算过程,可以方便地用于分析多种介质的波动传播问题。针对某水电站引水隧洞工程进行了实例分析,计算结果表明：1)各部位混凝土衬砌处于同步震动状态,但腰拱部位位移明显小于顶拱和底拱部位;2)地震作用下混凝土衬砌迅速进入损伤开裂状态,腰拱部位衬砌应力增加明显,损伤破坏严重;3)开裂破坏区由腰拱逐渐向两端扩展,与内水直接作用的内层衬砌结构是抗震设计的薄弱环节。该模型能够合理地反映水工隧洞混凝土衬砌的地震动响应特性,并为水工隧洞抗震设计提供了一种有效的分析方法。     

三维Navier-Stokes方程的有限元分析

流体力学中，由于所建立的控制方程一般是非线性的。很难用解析法或数值法求解．Navier-Stokes方程是流体力学中一类很重要的数学物理方程。要得到它的解析解甚至是数值解都很困难．推导了三维Navier-Stokes方程的有限元公式，并用ANSYS8．0软件对动脉血管中血液流动进行了数值模拟分析．     

三维Navier-Stokes方程的有限元分析

流体力学中,由于所建立的控制方程一般是非线性的,很难用解析法或数值法求解.Navier-Stokes方程是流体力学中一类很重要的数学物理方程,要得到它的解析解甚至是数值解都很困难.推导了三维Navier-Stokes方程的有限元公式,并用ANSYS8.0软件对动脉血管中血液流动进行了数值模拟分析.