网架屋盖附加粘弹性阻尼器减振分析

针对网架屋盖悬挑端风致响应较大的问题,提出附加粘弹性阻尼器的减振方法.采用带悬挑平屋盖风压分布风洞试验数据,对附加和无附加粘弹性阻尼器的足尺子结构模型进行最不利风向作用下的加载试验.建立网架屋盖数值分析模型,进行附加阻尼器的阻尼系数和安装位置对结构减振效果的研究.结果表明:附加粘弹性阻尼器可减小网架屋盖悬挑端的风致响应...     

北京A380机库采用粘滞阻尼器的减振控制分析

为研究大跨度网架机库结构的减振控制效果,采用粘滞阻尼器作为减振装置,在三向地震波输入下,对北京A380机库进行减振控制分析。以减小屋盖结构节点竖向位移为减振控制目标,分别在网架结构、抗侧力结构以及网架和抗侧力结构中布置粘滞阻尼器,并进行不同控制方案的比较。结果表明,在网架结构中布置阻尼器时,非线性阻尼器和线性阻尼器的控制效果基本相同,"替换方式"布置阻尼器的控制效果好于"附加方式",替换下弦与中弦之间腹杆的减振效果好于替换中弦与上弦之间的腹杆,在网架四边中部布置阻尼器的控制效果优于在四边均匀布置或布置在无控结构竖向位移最大的节点周围,阻尼器数量宜适中;抗侧力结构中布置阻尼器的控制效果优于布置在网架结构中;网架与抗侧力结构均布置阻尼器,可进一步提高减振控制效果。研究成果可为大跨度网架结构采用粘滞阻尼器减振控制提供参考。     

大跨网架结构风振响应及阻尼减振分析

设计制作了带挑檐大跨度平屋盖刚性结构模型,对其进行风洞试验,得到不同模型屋盖表面测点的平均风压与脉动风压系数,利用本征正交分解(POD)法计算节点处的风压系数,采用有限元分析软件ANSYS对原型屋盖网架结构进行风振响应以及减振分析。结果表明:挑檐部分由于上下表面风压叠加作用,负风压较大;在挑檐角部设置黏弹性阻尼器,对挑檐风振响应控制效果显著;存在一定程度既有锈蚀的网架结构,设置黏弹性阻尼器对风致响应减振效果明显,风致响应随锈蚀深度增加而增大,锈蚀深度小于1 mm时,位移响应均方根值减振系数达到10. 3%～21. 0%,加速度响应峰值减振系数达到26. 3%～39. 6%。     

大跨维修机库竖向地震响应的被动控制研究

大跨维修机库屋盖竖向模态频率分布密集,竖向地震响应显著。针对机库结构,研究其屋盖竖向振动被动控制方法。结合大跨机库的动力特性,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)系统减振方案,并针对某机库进行减震分析,从时域、频域不同角度研究屋盖节点竖向地震响应的减震效果。进一步提出大跨机库多组TMD系统减震方案,分析不同参数组合下频域内机库屋盖节点的减震效果及其分布规律。研究结果表明,地震波频谱特性对机库采用调谐质量阻尼器的减震效果具有较大的影响,应根据具体结构动力特性及场地特点来确定合理的减震方案。     

大跨结构屋盖风致响应状态Newmark法

本文运用状态空间Newmark法,推导了大跨屋盖结构在时域内的随机风致响应和风振系数的计算方法。通过对一大跨平面空间网架结构的建模分析,计算得到了屋盖的随机风致动力响应时程,研究了屋盖的荷载风振系数和位移风振系数,分析比较了表面两种风振系数的分布特性和变化规律,研究结果可以作为大跨度网架屋盖风荷载设计的一种参考。     

台州体育中心屋盖的风振系数计算

针对大跨网架屋盖风致振动问题 ,采用时程分析方法 ,在有限元建模的基础上 ,直接采用风洞试验的数据 ,计算了台州市体育中心屋盖结构的竖向位移风振系数 ,得到了一些大跨屋盖位移风振系数的变化规律     

某复杂大跨火车站风致响应分析

针对某复杂大跨火车站屋盖结构风致振动问题,采用频域法中考虑模态耦合效应的分量法,求解了结构在风荷载下的响应,结果表明,采用改进的分量法求解大跨屋盖结构的风振系数具有较高的精度,可满足工程计算的要求。     

大跨屋盖结构风致抖振响应研究

建立基于非定常风荷载的大跨屋盖结构风致动力响应的试验和分析方法。该方法采用多通道测压系统扩大同步测压点的数目,更全面地获得屋盖表面风压的时空特性,为准确计算结构风致响应奠定了基础。在动力分析方法上应用CQC法计算屋盖结构的风振响应,考虑多模态及模态间的耦合影响,编制了结构风致动力效应计算程序SWDP。最后对上海铁路南站工程屋盖结构的抖振响应结果进行了计算和分析。结果表明,采用多通道测压系统可以有效地扩大同步测压点的数目;基于非定常风荷载的CQC方法是计算复杂大跨屋盖结构风振响应的有效方法;背景响应对于总响应的贡献通常是不可忽略的。     

中关村三小新校区体育馆屋盖人致振动控制研究

中关村三小新校区体育馆平面呈椭圆形,屋盖结构的最大跨度39.5m。体育馆屋盖结构具有自身阻尼小、跨度大以及刚度小等特点。基于建筑功能的需要,体育馆的屋盖兼做学校的操场使用。大跨度结构在人群荷载激励下容易产生较大的动力响应,使得屋盖结构的竖向振动加速度超过人体的耐受极限,给人造成不适甚至引起恐慌。采用SAP2000软件建立体育馆屋盖的整体模型,并对其进行模态分析,系统研究屋盖的竖向振动特点,根据结构自振特性,为减小振动不适感,在屋盖结构上布置了54个调谐质量阻尼器,参照中国规范和英国标准设定屋盖结构振动加速度限值。选取不同运动的荷载激励时程,通过多点输入计算屋盖结构的竖向加速度响应。理论分析和实测结果表明,该减振方案可以有效地减小振动,使屋盖满足舒适度要求。     

超高层建筑风振控制方案的对比分析

以天津某超高层结构的风振控制为研究对象,分析了风荷载的动力特性。针对该工程的自身特点提出了设置粘滞阻尼器(A)、设置双向调频质量阻尼器(B)、设置粘滞阻尼器和双向调频质量阻尼器(C)的三种减振控制方案,采用具有三维空间相关性的自回归过滤技术,进行了不同控制方案下的风振控制动力分析,对比分析了不同方案下的控制效果。结果表明:在特定的加强层处设置粘滞阻尼器及在顶层设置调谐质量阻尼设备均能够耗散风振作用输入能量的30%以上,进而有效衰减结构的风致振动响应,保证主体结构的正常使用工作状态。依据分析结果对超高层结构体系风振控制的分析与设计提出了建议。     

带突出物高层建筑的减振方案对比

采用改进的自回归模型模拟了某带突出物高层建筑结构的脉动风荷载时程,针对其自身特点,提出了突出物玻璃幕墙开洞（方案A）、设置粘滞阻尼器（方案B）、玻璃幕墙开洞与设置粘滞阻尼器相结合（方案C）的3种减振方案。在10年和50年一遇2种风振作用下,对该工程进行了不同减振方案下的风振动力分析,最后依据分析结果对类似结构体系风振控制的分析与设计提出了建议。结果表明：方案B和方案C具有大量耗散风振输入能量、有效衰减结构动力响应和降低结构风振作用的能力,可减小主体结构顶点位移和加速度响应的最大幅度分别为34.6%、36.8%,提出的减振方案对于抑制结构风致振动、提高结构安全性和舒适性具有可行性和有效性。     

三维脉动风模拟技术在大跨机库风振分析中的应用

风荷载在大跨度屋盖结构设计中往往起主要作用,这使得该类结构的风荷载及风致动力响应研究日益受到关注与重视。结合大跨度机库屋盖表面脉动风作用特点,依据改进的Iwatani线性回归滤波器法并结合中心采样定理,实现了基于Matlab的超大跨度网架结构三维空间相关脉动风速时程模拟。以Davenport谱为目标谱对首都机场六机位机库网架所有上弦节点位置处的随机脉动风速时程进行了模拟。进而结合风洞试验数据,依据屋盖各节点风压系数将模拟的风速时程加载于机库结构并进行风振响应时域分析,以研究三维脉动风作用下超大跨度机库屋盖结构的响应特点。分析结果表明本文模拟空间随机脉动风的方法可以较好地考虑大跨机库表面的脉动风特点,为结构的风振时域分析提供准确的荷载时程。     

SMA复合摩擦阻尼器在网架结构中的减振效果分析

将SMA复合摩擦阻尼器用作空间网架结构的耗能减振装置,探讨了其在空间结构中的减振控制分析方法。介绍了SMA复合摩擦阻尼器的工作原理和理论模型,建立了网架结构减振控制的运动方程。地震作用下某网架结构减振控制的数值模拟结果表明,SMA复合摩擦阻尼器可有效降低结构地震响应,较之纯摩擦阻尼器和纯SMA阻尼器,减振效果更为优良。     

基于非线性粘滞流体阻尼器的减振加固技术

主要对复杂工业振动问题中非线性粘滞阻尼减振技术的分析方法及实际应用进行研究。在对非线性粘滞阻尼系数提出"速度函数等效法"基础上,对某化工厂房的随机冲击、非平稳、多频振动问题进行了动力测试、信号处理,并结合有限元技术对厂房结构进行了粘滞阻尼减振时程分析及现场加固改造。结果表明,相比加强结构刚度的传统减振方法,附加非线性粘滞流体阻尼器的消能控制技术具有显著的减振效果,成为解决复杂工业振动问题的有效手段,为类似工程提供借鉴和参考。     

附加非线性粘滞阻尼器加固结构的动力分析

结合粘滞阻尼器的力学模型,介绍了粘滞阻尼器减震结构分析与设计方法,并以某幼儿园工程为例,探讨了附加非线性粘滞阻尼器加固结构的动力特性,指出通过附加粘滞阻尼器达到了降低结构地震响应,提高结构抗震性能的效果。     

厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构采用99m和72m跨度张弦桁架。为抵抗巨大风吸力,屋盖采用混凝土板配重。局部存在27m跨楼盖,采用双向桁架组合楼盖,为减小楼盖振动,设计中采用了TMD减振设备。对于大跨度屋盖,介绍了新型屋盖体系、屋面风洞试验结果以及设计风荷载取值、温度作用计算参数选取方法、张弦桁架及混凝土屋盖的计算结果、混凝土屋盖施工控制等关键设计内容。对于大跨楼盖,介绍了楼盖体系、楼盖振动计算及TMD减振专项设计内容。     

基于CQC算法的大跨屋盖结构风致响应研究

笔者以大跨屋盖结构的风洞测压数据为基础,基于CQC快速算法理论编写了Matlab风致响应计算程序。计算风致响应时同时考虑了风荷载谱的实部和虚部对风致响应的贡献,能够有效准确的判定参振模态数、模态耦合项、以及背景共振相关系数。     

武汉站高速列车对管帘天花结构振动影响研究

以武汉站实际工程为背景,推导了列车所引起的振动对车站装饰管帘天花结构的影响。通过分析得到了屋盖网架结构与管帘天花结构的动力响应的极值、变形分布规律以及频谱特性,并根据计算结果提出了减振措施。     

网架结构的粘滞阻尼器减震控制

将粘滞阻尼器引入网架结构,利用SAP有限元分析程序,对网架结构进行减震分析。对阻尼器在网架结构中的布置位置给出建议。计算结果表明,粘滞阻尼器减震系统对网架结构的减震效果是比较明显的,是一种适合空间网架结构的减震系统。     

附设粘滞阻尼器的高层立体车库风振性能

为了控制高层立体车库在水平风荷载作用下的风振响应,附设粘滞阻尼器是一种有效方法。针对带隔层支撑的高层立体车库,提出了两类阻尼器布置方案,基于采用线性滤波法的自回归模型(AR模型)生成总风压时程数据,通过ANSYS软件进行风振时程分析,仅引入附加阻尼,研究原结构附设粘滞阻尼器之后的减振效果,以减振率和吸收的风振能量为性能指标,通过比较不同阻尼器布置方案的性能指标差异,得到最优阻尼器布置方案。结果表明:方案A-1的减振效果最好,中柱和角柱的减振率分别为29.2%,36.1%,其他构件吸收的风振能量为715 J。附设粘滞阻尼器之后,结构的层间位移角、顶部位移和顶部加速度都得到明显改善,为高层立体车库的抗风设计提供了参考。