竖向刚度对偏心辊轴摩擦摆隔震系统性能影响研究

根据多体动力学相对动能定理推求了偏心辊轴摩擦摆隔震系统动力反应分析计算公式,并考虑了竖向刚度的影响。分析与计算结果表明:设置偏心辊轴摩擦摆系统之后,结构地震动力反应的层间位移大幅减少。当辊轴截面偏心距为20～30mm、滚动摩擦系数为0.01左右时,隔震系统具有较好的消能效果与复位能力。当竖向层间刚度系数为水平层间刚度系数的10倍以上时,可以不考虑竖向刚度对水平方向隔震效果的影响。     

圆弧滑道辊轴摩擦摆隔震系统的研究

提出了建筑物滚动摩擦隔震理论.根据动能定理与多体动力学理论,导出了圆弧滑道摩擦隔震系统的强非线性多自由度运动方程,并根据龙格-库塔方法给出了数值求解过程.计算了一个实例工程在地震作用下的动力反应特性.分析,辊轴摩擦隔震系统的隔震性能.辊轴式摩擦摆的结构较FPS滑道式摩擦摆有了改善.它消除了FPS型摩擦摆中滑道摩擦力的冲击作用,也不必在滑道系统中设置运动转向装置.而且在竖向也可能会有较好的隔震效果.     

悬链线凹曲线滑道辊轴摩擦摆隔震性能分析研究

根据多体动力学理论中的动能定理,推求了悬链线曲线弧面滑道辊轴摩擦摆隔震系统地震动力反应分析计算公式。辊轴放置在具有悬链线内凹曲线形状的上、下盘滑道中间,形成辊轴式摩擦摆。分析与计算结果表明,这种摩擦摆具有隔震系统所必需特性,较长的自振周期使其具有必要的隔离能力,依靠重力可以使其复位。由在辊轴与上、下盘接触面的滚动摩擦作用,可以消耗传入结构的能量。适当地选取悬链线参数a与滚动摩擦系数值,隔震效率可达90%左右。当悬链线参数a为2.0～3.0 m、滚动摩擦系数为0.01左右时,隔震系统具有较好的消能效果与复位能力。当滚动摩擦系数增大时,隔震效率将降低。     

任意曲面滑道变摩擦系数滚珠支座隔震体系效果分析

通过Lagrange方程得到任意凹曲面滑道变摩擦系数RFPS(Rolling Friction Pendulum System)隔震结构体系的运动方程,并利用MATLAB软件建立求解程序.研究与分析结果表明:结构体系动力反应由于变摩擦系数的RFPS效果而变得复杂.变摩擦系数与较高的摩擦系数方案的减震效果类似,但其减震效...     

竖向刚度对FPS滑移摩擦摆系统隔震性能影响研究

根据多体动力学理论相对动能定理推求了FPS滑移式摩擦摆隔震系统动力反应分析计算公式,并考虑了竖向弹性振动的影响。分析与计算结果表明:FPS滑移摩擦摆具有隔震系统所必需的特性。较长的自振周期使其具有必要的隔震能力;依靠重力可以使结构复位。依靠滑块与滑道接触面的滑动摩擦阻力可以消耗传入结构的能量。适当地选取滑道半径与滚动摩擦系数值,隔震效率可达90%左右。当滑道半径为2m～3m、滑动摩擦系数为0.01左右时,隔震系统具有较好的消能效果与复位能力。在通常实用的滑动摩擦系数范围内,当竖向层间刚度系数为水平层间刚度系数的10倍以上时,可以不考虑竖向振动对水平方向隔震效果的影响。     

FPS摩擦摆与碟型弹簧组合隔震系统性能分析研究

根据多体动力学理论相对动能定理推求了FPS滑移式摩擦摆与碟型弹簧组成的三维复合隔震系统动力反应分析计算公式,考虑了竖向振动与水平向振动的耦合作用。分析与计算结果表明:隔震系统在水平向与竖向都具备必要的隔震特性.当滑道半径为1～2m、滑动摩擦系数为0.01左右时,水平向隔震效率可达85%左右,在竖向也能有效减小受压层间位移与防止出现受拉层间位移。滑道曲率对体系竖向振动的扰动很小,可不考虑水平向与竖向的耦合作用,各自单独计算。     

近场竖向地震动对摩擦摆支座隔震性能影响的研究

以设置摩擦摆支座隔震装置的高速铁路减隔震桥梁为研究对象,建立整桥有限元分析模型,根据场地条件选取含有明显近场效应的地震动,对结构进行非线性时程分析。研究过程中主要考虑了不同强度近场竖向地震动对摩擦摆支座隔震性能的影响。结果表明,设计地震烈度作用下,随着近场竖向地震动强度的提高,支座的滞回性能逐渐降低。当竖向地震动强度与水平地震动强度比值一定时,随着地震烈度的提高,支座累积耗能减少,其耗能能力降低。研究成果或可为近场区域摩擦摆支座隔震桥梁的抗震设计提供参考。     

摩擦摆支座桥梁减隔震性能研究

以某桥梁工程为背景,建立空间有限元计算模型,对比分析了桥梁结构在有无减隔震措施下的地震反应。结果表明,未采取减隔震措施时,该桥桥墩会发生强度破坏;而采用摩擦摆减隔震支座后,该桥桥墩的强度、变形均能满足规范要求。该计算结果可为同类桥梁结构的减隔震设计提供参考。     

竖向地震动对摩擦摆隔震LNG储罐地震响应的影响

为了研究竖向地震动对摩擦摆隔震LNG储罐地震响应的影响,由摩擦摆的滑块受力平衡推导出考虑竖向地震动的摩擦摆隔震系统的水平力与位移的滞回关系与隔震周期,指出LNG储罐考虑竖向地震动的必要性。引入由碟形弹簧和摩擦摆组合而成的三维基础隔震系统,讨论不同竖向地震动强度对LNG储罐的地震响应的影响,研究结果表明:LNG储罐地震响应必须考虑竖向地震动,尤其是竖向地震动强度较大时;竖向隔震周期0.4s,或者竖向阻尼比0.2～0.3,或者减小摩擦摆的摩擦系数与曲率半径,可以有效地降低竖向地震动对LNG储罐地震响应的影响。     

变截面高耸结构振动瞬时主动最优控制研究

为分析瞬时最优控制算法对高耸建筑结构的减震效果,建立了高耸结构瞬时主动最优控制的分析模型,并利用Matlab语言编制了求解软件.根据计算数据验证其减震效果,通过对高耸结构模型的分析,提出了一种能同时控制高耸结构前n阶振型的瞬时最优Q、R矩阵形式.结果表明:瞬时主动最优控制对高耸结构具有明显的减震效果,采用的矩阵形式能有...     

纯滚动隔震系统位移计算方法的对比分析

针对纯滚动隔震系统,根据其地震位移反应规律,编制了数值分析程序;采用实验方法和理论分析方法,对比分析了数值分析程序和传统的刚塑性力-位移曲线方法.结果表明,数值分析程序比较合理,计算结果比较精确,且偏于保守;传统的刚塑性力-位移曲线方法不合理,计算结果偏小;地震作用下,结构的最大相对位移可能超越地面的最大绝对位移.     

设置FPS质量调谐阻尼器减振效果分析研究

根据拉格朗日方程推导了结构设置FPS调谐质量系统地震动力反应分析计算公式,并考虑了接触面滞滑效应的影响。分析与计算结果表明:设置质量调谐系统之后,结构动力反应层间位移有所减小。当接触面滑动摩擦系数为0.15左右、滑道半径为0.7 m、调谐附加质量为楼层质量的1.4倍以上时,质量调谐系统具有较好的减振效果、消能效果与复位能力。     

粗砂层上扩底墩竖向承载性状的数值模拟

为了分析粗砂层上埋深14.5 m扩底墩的竖向承载性状,建立了三维有限元非线性数值模型.可以发现计算与实测的Q-s曲线非常接近;墩底端阻力的发挥严重滞后于墩侧摩阻力,墩顶荷载主要由端阻力承担,属摩擦端承型;扩大头侧面与土体接触处产生裂缝,裂缝首先在侧面下部产生,随荷载增加逐渐向上发展直至贯通,最大裂缝宽度达4.6 mm;墩底压缩区主要集中在距墩底1.6倍墩底直径范围内.     

钢管混凝土柱螺栓连接钢梁节点的抗震性能分析

为了改进施工过程,同时确保房屋的抗震性能,提出了一种新型的连接类型,用于钢管混凝土柱和钢梁的连接处设计。该连接具有外伸端板的特性,出厂前与钢梁焊接在一起,然后在现场用高强钢将其与钢管混凝土柱螺栓连接。对这种螺栓连接端板节点的抗震性能进行试验研究,并通过对3个足尺节点模型进行试验,评估了混凝土楼板和削弱型梁截面对其的影响。试验结果表明:楼板对节点强度的作用显著,削弱型梁截面能有效地将屈曲区域转移到远离焊接点的位置。同时,螺栓连接端板节点的分析模型也采用OPENSEES1.7.3模拟了试验结果。     

SPSW选型对多层轻钢结构抗震性能影响分析

为研究钢板剪力墙(SPSW)对多层轻钢结构抗震性能的影响,文章通过运用有限元分析软件SAP2000建立了6层纯框架轻钢结构模型,以此为基础对结构分别布置了薄钢板剪力墙、厚钢板剪力墙、十字加劲薄钢板剪力墙,对比分析了3种结构模型在荷载作用下的自振周期、加速度及其地震响应.结果表明,在高烈度地震作用下,十字加劲薄钢板剪力墙结构综合性能最好,且具有经济性.