柔性直流换流阀LRB隔震性能分析

以一柔性直换流阀为研究对象，进行了铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震设计，通过ANSYS有限元模拟得到隔震前后结构的动力响应，对比分析了LRB隔震性能，结果显示：该柔性直流换流阀LRB隔震方案隔震性能优异，可显著降低震中换流阀结构应力和加速度响应，提高柔性直流换流阀结构的安全性。     

组合式三维隔震支座力学性能试验研究

提出并设计了一种新型组合式三维隔震支座(3DIB),该支座由铅芯橡胶支座(LRB)和组合式碟形弹簧竖向隔震支座(DSB)组合而成,并进行了性能试验。性能试验结果表明,3DIB具有与LRB类似的水平特性、与DSB近似的竖向特性。3DIB具有可变的水平刚度与竖向刚度,水平等效阻尼比与竖向等效阻尼比均达到20%左右,并且具有较高的承载力,可以用于建筑结构的三维隔震。     

铅芯橡胶支座参数对隔震储罐地震响应的影响

利用Bouc-Wen模型模拟铅芯橡胶支座的力-变形非线性行为,研究了两种高径比铅芯橡胶支座(LRB)隔震储罐的地震动力响应特征,系统探讨铅芯橡胶支座动力参数对隔震储罐地震反应的影响规律.研究表明:基底设置铅芯橡胶支座后,储罐有良好的减震效果,减震效果评价指标基底剪力、支座位移、晃动波高都得到有效控制.隔震频率是影响LRB隔震储罐减震性能的主要参数,屈服强度参数、支座阻尼比影响次之.增大支座屈服强度可增加有效隔震频率范围,降低支座位移,但不一定能起到降低波高作用.高隔震频率、无阻尼比工况时,储罐地震响应远超过未隔震时响应;增大阻尼比可同时降低支座位移和晃动波高.在高隔震频率下,存在最优屈服强度和阻尼比,使得基底剪力最小.为使隔震支座发挥最大减震作用,应根据储罐不同高径比特点来优化配置铅芯橡胶支座参数.     

极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

基础隔震结构直接基于位移设计的一体化抗震设计方法

为更加合理地进行基础隔震结构的抗震设计,以使用铅芯橡胶隔震支座(LRB)的基础隔震结构作为研究对象,提出了基础隔震结构直接基于位移设计(DDBD)的一体化抗震设计方法.对于给定地震水准下预先设定的性能目标(即LRB隔震系统最大水平变形和上部结构最大层间位移角),通过所提出的一体化抗震设计方法可以确定LRB隔震系统的力学...     

铅芯橡胶支座隔震储罐地震响应特性分析

利用双线性恢复力模型模拟铅芯橡胶支座力学特性,探讨了不同类型场地上,隔震储罐在铅芯橡胶支座(LRB)与叠层橡胶支座(RB)两种隔震方式下的地震响应特点.研究表明:铅芯屈服力、场地类型和地震强度是影响LRB减震性能的主要因素.与RB隔震方式相比,LRB具有降低基底剪力、支座位移、晃动波高等优点,但减震效果并不总是好于RB方式,与场地类型和铅芯屈服力的选取有关.特别是Ⅳ类场地上RB支座更适合储罐隔震设计.支座最优屈服力参数选取需要根据储罐自振特点、场地类型和地震强度共同确定.LRB支座更适合在高烈度地区应用,减震效率高而且稳定.     

基于响应面法的LRB基础隔震结构地震易损性分析

提出了一种基于响应面法的LRB基础隔震结构地震易损性分析方法,考虑了LRB基础隔震结构中各子结构之间(即上部结构和LRB隔震支座)地震需求的相关性。分析中考虑地震动与LRB基础隔震结构物理参数的不确定性,以均匀设计法建立地震动-LRB基础隔震结构样本,通过对有限元模型进行非线性时程分析,分别建立各子结构响应均值、方差及其相关系数与不确定参数之间的响应面模型。在此基础上,采用蒙特卡罗模拟得到LRB基础隔震结构在不同性能水准下的地震易损性曲线。分析结果表明,所建立的响应面模型精度高、结构可靠,减小了复杂有限元模型非线性时程分析计算的工作量,有效提高了LRB基础隔震结构地震易损性分析的时效性。为了准确建立LRB基础隔震结构的地震易损性曲线,应考虑各子结构地震响应需求之间的相关性。     

LRB基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的动力响应研究

对LRB(Lead Rubber Bearing)基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的动力响应进行了系统参数研究.考虑到近断层脉冲型地震动记录数量的有限性,为了参数研究的方便,提出了人工合成近断层脉冲型地震动的方法,即以实际的常规地震波(即远场地震)为底波,在此基础上叠加上等效脉冲模型来模拟近断层脉冲型地震;以此为输入,系统研究比较了在近断层脉冲型地震和常规地震作用下,LRB基础隔震结构的动力反应特性、不同的近断层脉冲型类型以及近断层脉冲型地震动参数和LRB隔震系统力学性能对上部结构最大绝对加速度和隔震层最大位移的影响.研究表明:LRB基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下,上部结构最大绝对加速度和隔震层最大位移与常规地震作用下相比,均有较大增加,隔震范围有一定减小;近断层地震动的脉冲类型,以及脉冲周期对LRB基础隔震结构的动力反应有很大的影响.     

钢筋混凝土框架结构层间隔震有限元分析方法

层间隔震是当前抗震防护技术中的热点问题之一。本文首先给出钢筋混凝土弹性矩阵的等效计算方法以及普通叠层橡胶支座(RB)、铅芯橡胶支座(LRB)等效弹簧单元刚度矩阵的计算方法;接着采用ABUQUS软件建立框架数值模型并设置相应的边界条件;最后以一幢8层钢筋混凝土框架结构建筑为例,通过数值计算,比较分析了以RB橡胶支座和LRB橡胶支座作为隔震装置的两种层间隔震方案的优劣。计算结果表明:与传统结构相比,两种层间隔震方案都能大大降低上部结构的加速度、位移响应;上部结构运动近似于刚体运动,抗震效果明显。总体上看,LRB隔震方案优于RB隔震方案。本文方法对钢筋混凝土层间隔震技术的数值模拟研究有一定的意义。     

铅芯橡胶隔震支座技术应用

汶川地震后，绵阳市平武县中医院工程采用铅芯橡胶隔震支座技术基础，该工程总建筑面积为6498m^2，框架结构，地上5层，抗震设防等级为8度设防．9度加强，该工程共使用隔震支座LRB600（有铅芯直径600mm）30个和LRB500（有铅芯直径500mm）50个。     

铁路桥梁铅芯橡胶支座桥梁减隔震应用研究

给出了铅芯橡胶支座滞回特性的等效线性模型以及支座设计参数的计算方法和取值范围,建立了隔震多跨简支梁桥体系的全桥模型,通过改变地震激励、地震动强度和车速等参数,对隔震桥梁在不同激励下的响应规律和特点进行了系统的研究,分析了隔震效果。     

Multi-objective fuzzy control of smart base isolated spatial structure

Base isolation systems are used widely to reduce the dynamic responses of structures subjected to a seismic load. Recently, research has been conducted actively on smart base isolation systems that can effectively reduce the dynamic responses of isolated structures without accompanying increases in the base drifts. On the other hand, control performance of smart base isolation systems for spatial structures has not attracted significant attention. This study examined the dynamic response reduction capacity of a smart base isolation system for a spatial structure subjected to seismic excitation. MR dampers and low damping elastomeric bearings were used to compose a smart base isolation system, and its vibration control performance was compared with that of the optimally-designed, lead-rubber bearing (LRB) isolation system. A fuzzy controller was used to effectively control the spatial structure with a smart base isolation system. The dynamic responses of the spatial structure with an isolation system conflicted with the base drift. Therefore, these two responses were selected as the objective functions to apply a multi-objective genetic algorithm to optimize a fuzzy controller. The numerical simulation results showed that the smart base isolation system proposed in this study can reduce drastically the base drifts and seismic responses of the example spatial structure compared to the optimally designed LRB isolation system.     

铅芯橡胶支座滞回特性的振动台试验研究

铅芯橡胶支座是一种常用的阻尼机构一体型隔震装置,其水平方向的滞回性能反映了该装置的耗能能力并影响整个隔震建筑的隔震效果,是隔震装置的一个关键指标.基于某铅芯橡胶支座基础隔震结构的模型振动台试验数据,对该隔震装置在不同地震加速度记录、不同地震强度、不同地震输入方向等各种工况下的滞回曲线进行了对比与分析,得到了一些有益的结论.     

装有3DB的三维隔震建筑的平扭-竖向地震反应分析

首先提出了一种铅芯橡胶碟簧三维隔震支座(3DB)。它由铅芯叠层橡胶支座LRB和加有阻尼材料的碟形弹簧支座DSB串联组成,能有效地解决三维隔震支座竖向阻尼的难题,并可以有效地抑制摇摆。然后,建立了3DB三维隔震框架结构多维地震反应的分析模型和运动方程,并以一栋五层3DB三维基础隔震框架结构为例,对其多维地震反应进行了仿真分析。研究结果表明,本文提出的3DB能简单有效地解决建筑结构的三维基础隔震问题,装有3DB的隔震建筑的多维地震反应降低了50％以上。     

串联隔震结构震损倒塌动态模型分析

建立了叠层橡胶隔震垫与地下室悬臂RC柱组成的串联隔震结构的有限元分析模型,编写了利用MSC.MARC软件生死单元二次开发UACTIVE程序来模拟隔震垫的失效,并分析了远场多维地震激励下不同长细比悬臂柱柱顶加连梁对结构响应的影响,同时分析了设置阻尼器控制隔震层位移后的结构地震响应。分析表明:通过生死单元二次开发程序可以有效地模拟隔震垫破坏;实际工程中常规的长细比悬臂柱柱顶加连梁对串联隔震结构的响应影响微小;隔震层增设非线性阻尼器可以控制位移且不影响多遇地震下的隔震效果。     

基于ANSYS的LRB性能模拟验证分析

铅芯橡胶支座(LRB)是一种有效的隔震装置,它通过延长结构的周期、增加结构的阻尼来减小结构的地震反应.在结构隔震分析中,LRB扮演了一个很重要的角色,对其模拟程度的正确与否对整个结构的分析结果将产生很大影响.本文采用大型通用有限元程序ANSYS,对一个单自由度隔震体系进行了LRB性能模拟验证分析,分析表明:在合理确定输入地震动PGA临界点的前提下,采用ANSYS中的Combin40单元来模拟LRB的滞回性能,能获得较为满意的效果;同时通过与SAP2K时程分析比较,也验证了ANSYS分析结构隔震的可靠性.     

A combined control strategy using tuned liquid dampers to reduce displacement demands of base-isolated structures: a probabilistic approach

This paper investigates a hybrid structural control system using tuned liquid dampers (TLDs) and lead-rubber bearing (LRB) systems for mitigating earthquake-induced vibrations. Furthermore, a new approach for taking into account the uncertainties associated with the steel shear buildings is proposed. In the proposed approach, the probabilistic distributions of the stiffness and yield properties of stories of a set of reference steel moment frame structures are derived through Monte-Carlo sampling. The approach is applied to steel shear buildings isolated with LRB systems. The base isolation systems are designed for different target base displacements by minimizing a relative performance index using Genetic Algorithm. Thereafter, the base-isolated structures are equipped with TLDs and a combination of the base and TLD properties is sought by which the maximum reduction occurs in the base displacement without compromising the performance of the system. In addition, the effects of TLD properties on the performance of the system are studied through a parametric study. Based on the analyses results, the base displacement can be reduced 23% by average, however, the maximum reduction can go beyond 30%.     

基础隔震技术在中国的研究与应用

本文说明了基础隔震技术的原理和隔震系统的优点,并介绍了一些主要的隔震体系,重点阐述了基础隔震技术在我国的研究和应用,最后提出隔震技术推广中有待解决的几个问题。