摩擦滑移隔震结构的能量分析

采用小波包变换的方法,分析了摩擦滑移隔震结构在不同场地类别地震波重构信号作用下能量传递规律。结果表明,地震波的低频信号对结构能量反应起主要作用,对于不同的场地类别,摩擦系数对隔震结构能量传递的影响不同。     

滑移隔震结构位移的响应计算

滑移位移是滑移隔震结构设计必需考虑的一个重要指标。本文通过有限元动力时程分析,研究了摩擦系数、结构基本周期对滑移位移的影响,以便为滑移隔震结构设计提供参考依据。     

不同基底隔震形式加层结构的动态特性研究

基于量纲分析法,按一般低、多层建筑的基本周期(隔震前0.1～0.4 s)满足相似比关系,选用4层钢框架模拟原型结构,2层钢框架模拟加层结构。通过开展加层结构基底隔震体系的模型振动台对比试验,研究基底无隔震、基底滑移隔震和基底组合隔震3种不同方案下加层结构的地震响应特性、隔震效果和减震机制。利用有限元软件再现了未加层原型结构的动力特性。结果表明:1)无隔震方案在加层部分鞭梢效应明显,采用隔震方案后,加层部分及整体地震响应均明显降低; 2)滑移隔震的减震率优于组合隔震,而对于最大层间位移的控制劣于组合隔震; 3)自振周期0.204 s的4层既有建筑增加2层,通过滑移隔震或组合隔震可显著降低地震响应,提高抗震性能。     

基础滑移隔震技术在多层建筑中的应用

本文介绍基础滑移隔震技术在多层砖混结构中的施工工艺及应用效果。     

滑移减震技术在多层砌体房屋中的应用

分析了多层砌体房屋中采用滑移减震技术的必要性，介绍了该技术的原理、构造、基本要求及质量控制，通过试验及动力分析证明：只要按滑移减震构造标准设计、施工，就能避免震害，且该技术实用性强。     

九层砌体砖房摩擦滑移隔震试点工程

在诸多的隔震方案中,摩擦滑移键隔震装置是较经济的,适宜于在量大面广的砖混结构建筑中应用。通过使用摩擦滑移隔震装置的九层砖混结构住宅试点工程实例,经动力分析和模型试验,显示其明显的减震能力,探讨了滑移键合理布置及结构构造措施,提出了摩擦滑移键的改进措施。     

滑移减震砌体结构的发展

通过对我国滑移减震砌体建筑结构发展概况的介绍,总结了目前我国滑移减震砌体建筑结构取得的一些成果及成就,最后提出滑移减震砌体建筑结构在我国有着广阔的应用前景,值得推广使用。     

滑移隔震结构滑移位移的数值研究

滑移位移是滑移隔震结构设计必需考虑的一个重要指标。本文通过动力时程分析 ,研究了不同地震烈度、不同摩擦系数、不同结构基本周期、不同场地类别以及复位向心机构对滑移位移的影响。结果表明 ,地震烈度越高 ,摩擦系数越小 ,滑移位移越大 ;场地卓越周期越长、结构的基本周期越长 ,滑移位移越大 ;而合适的复位弹簧刚度可以在不显著减小隔震效果的情况下有效地控制滑移位移。根据滑移位移的计算结果 ,提出了一些参数的选择范围和滑移隔震的应用范围 ,以供滑移隔震结构设计时参考应用。     

滑移隔震结构水平减震设计的研究——以多层砌体结构房屋为例

根据《建筑抗震设计规范》和《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》要求,提出了滑移隔震结构中多层砌体结构房屋上部结构剪力影响系数的概念,推导了水平地震作用标准值的简化计算方法。     

基于性能的基础隔震结构设计基本框架

在国内外有关基础隔震与基于性能的设计方法研究的基础上,提出了基于性能的基础隔震结构设计的基本框架,并给出了设计过程中基础隔震结构的性能目标、上部结构的概念设计、基础隔震结构的设计方法、隔震层的设计、基础隔震结构的分析、基础隔震结构的抗震性能评估和社会经济综合评价各关键环节的研究思路,较为清晰地展现了设计的基本过程,同时,对其中关键的基于性能的基础隔震结构的性能目标、基础隔震结构设计方法、隔震层的设计等方面做了重点的介绍.将基础隔震结构的性能划分为三个水准,并将基础隔震RC框架、框架-剪力墙结构的性能水平进行了量化;利用直接基于位移的设计方法对基础隔震进行设计,给出了设计步骤;由隔震结构的阻尼比和求得的等效刚度对隔震层进行设计.     

摩擦减振装置在建筑工程中的研究及应用

主要介绍了摩擦减振装置的发展历史、工作原理及抗震设计方法,同时阐述了其在工程中的典型应用及未来发展方向,试验及理论分析表明,采用安装摩擦减振装置的耗能支撑来保护结构,可耗散大量地震能量,减振效果好.     

Experimental study of Reinforced Concrete framed shearwall with friction damping control devices

In order thoroughly to improve the brittle failure characteristics of conventional lowrise shearwalls, this paper puts forward a new type of ductile lowrise shearwall scheme with friction damping control devices and carries out an experimental study on one piece of conventional framed lowrise shearwall and two pieces of the new type of lowrise shearwall under cyclic reversed loads. Moreover, from the basic assumption, after analysing the edge frame, wall panel and controlling forces, calculation formulae have been derived for the new type of lowrise shearwall. The calculated values given by the formulae show good agreement with the test values.     

隔震结构不同阻尼比地震影响系数曲线的改进研究

对我国现行建筑抗震设计规范中不同阻尼比隔震结构的地震影响系数曲线进行了研究。对于隔震结构的计算分析,规范建议采用时程分析方法进行求解;在特定情况下,也可根据规范中不同阻尼比结构的地震影响系数曲线,采用简化的等效线性化方法进行迭代求解。建立了一个典型的采用叠层橡胶支座隔震的12层钢筋混凝土结构;分别采用等效线性化方法和时程分析方法,对隔震层位移、基底剪力等进行分析和比较。发现等效线性化方法的隔震分析结果相对于时程分析方法严重偏大,说明当结构阻尼比大于0.05时,我国规范的阻尼调整系数值过于保守。在此基础上,对规范中地震影响系数曲线采用的阻尼调整和形状参数提出了改进建议。在不同的场地类别和地震分组情况下,改进后的等效线性化方法的计算精度均得到了很大提高,可以准确计算隔震结构的基本动力响应。     

拟线性摩擦阻尼器性能试验与有限元分析

提出一种拟线性摩擦阻尼器,其构造部件主要包括套筒、滑动轴和摩擦环。滑动轴与摩擦环同轴连接为一个整体,套筒中部的内径稍大于其他部位,在内壁形成很浅的凹槽,摩擦环装配在此凹槽内。通过合理设计,使得初始状态时摩擦环与套筒内壁保持间隙配合,二者接触面上无接触应力;而当滑动轴相对套筒左右移动时,摩擦环与套筒内壁形成过盈配合,在接触面上产生摩擦应力,偏离初始位置的移动幅度越大,接触面产生的摩擦阻力也越大,使该阻尼器提供近似线性滞回阻尼,即阻尼力的大小与位移幅值近似成正比,阻尼力的方向与速度相同。有限元数值模拟和试验研究结果表明：该阻尼器能够实现位移相关的线性滞回阻尼的基本特征,基于弹性力学给出的近似计算公式能够反映试验得到阻尼器滞回特性,可以用于阻尼器的初步设计。图12参23     

基础隔震房屋的模态分析

首先分析了隔震单元的本构模型,在此基础上利用大型有限元分析软件SAP2000对一栋采用橡胶垫支座隔震的8层框架结构在抗震和隔震两种情况下进行了模态分析,通过对比分析得出隔震结构减震效果非常明显,结构施工并不复杂。     

广珠铁路北江特大桥连续梁摩阻系数测试研究

根据广珠铁路北江特大桥连续梁金属波纹管摩阻验证试验的工程实践,总结了该大桥连续梁预埋金属波纹管的孔道摩阻试验的测试方法以及孔道摩阻系数μ和孔道偏差系数k的计算推导方法,为类似测试提供了指导。     

钻地武器侵彻岩石滑动摩擦系数影响及计算研究

根据岩石介质在钻地弹侵彻时所产生的变形和破坏现象,将弹体侵彻近区分为破坏区和弹性区以及裂纹区,利用内摩擦介质侵彻近区运动学方程式,考虑弹体在岩石介质中的滑动摩擦系数,求得弹头阻力。同时,引入质量守恒方程,得出弹体的比例尺度换算关系。再根据牛顿运动定律建立弹体的运动方程,得到侵彻深度表达式,结合经验公式的试验深度,近似得出弹体在岩石介质中滑动摩擦系数的计算表达式。计算表明,滑动摩擦系数选取对钻地弹侵彻深度有较大影响,进而分析了弹体改变对滑动摩擦系数的影响。通过与经验公式的对比验证,说明本文岩石中滑动摩擦系数计算公式具有很好的精确性、实用性,为弹体战斗部的设计提供了有力的参考。     

Seismic performance of benchmark highway bridge installed with piezoelectric friction dampers

Dynamic response of the benchmark highway bridge installed with semi-active piezoelectric friction dampers (PFDs) is investigated under six bidirectional earthquake ground motions. PFD utilises the response of the structure to develop control actions by adjusting frictional damping characteristics of the system. Conventional friction dampers abruptly fluctuate between stick-slip states. On the other hand, PFDs change the friction force continuously and smoothly. The study is based on the simplified lumped mass finite-element model of the 91/5 highway bridge, located in Southern California. The parameters affecting the performance of PFDs are gain factors, coefficient of friction and the preload on damper. Exhaustive studies are carried out to determine the most optimum values of these parameters. Eight dampers are installed at each deck-end and abutment junction (phase I). Additional four dampers are installed at the centre (phase II), at the junction of bent beam and piers of the bridge. In each case, the response of the bridge is compared with the corresponding uncontrolled case and that controlled by the alternate sample semi-active control strategy, using magnetorheological (MR) dampers. It is concluded that with the installation of PFDs, the seismic response of the bridge under near-fault motions can be controlled significantly. The PFDs are quite effective in reducing the peak response quantities of the bridge to a level comparable to or superior to that of the MR dampers.     

金属阻尼器消能减震体系的等阻尼比设计方法

为合理有效地简化金属阻尼器消能减震结构体系的设计,提出了“等阻尼比”的设计原则,在设计性能水准的地震作用下使所有阻尼器自身的等效阻尼比相等,该原则在实际参数设计时可等价于更便于应用的“等延性系数”原则。该原则是一种概念优化设计原则,目的是使所有阻尼器都能充分发挥其阻尼耗能作用,从而以较小的代价来实现预定的减震控制效果。应用该原则可简化等效附加阻尼比的估算,并将金属阻尼器减震体系的刚度参数与阻尼参数进行解耦,使参数的确定过程更简便。基于“等阻尼比”原则,提出了金属阻尼器消能减震体系的实用设计方法,该方法采用以金属阻尼器延性系数和体系刚度特征参数为设计控制参数,以地震作用下层间位移角的性能需求为设计目标,以等效单自由度体系计算位移响应的求解模型。建立了体系等效阻尼比和等效周期的快速估算式,进而给出了两个控制参数的确定方法及阻尼器布置建议。通过对一个钢筋混凝土框架减震结构的设计和性能验算证实了所提方法的可行性与可靠性。