半主动变阻尼结构的振动台试验研究

本文对新设计的一种新型磁流变阻尼器的力学性能进行了试验研究。通过试验,建立了阻尼器的力学模型。将阻尼器安装在一1:6三层钢框架结构模型上,进行了模拟地震振动台试验。试验中采用被动和半主动控制方法,输入不同的地震波,对结构进行了振动控制研究,了解半主动变阻尼结构的动力特性。振动台试验结果表明,在输入不同地震波时,被动控制的减振效果变化较大,而半主动控制对结构在不同地震波输入下均有较好的减振效果,另外,磁流变阻尼器在结构中的安装位置不同对结构的减振效果也有一定的影响。最后论文对比研究了被动控制结构和半主动控制结构动力反应试验结果及弹塑性分析结果,试验与计算结果符合较好。     

建筑结构粘弹性阻尼耗能研究

本文探讨了建筑结构的粘弹性动力特性,提出了一种对高层建筑结构振动下粘弹性动力特性进行分析的方法,并对分析结果进行机理分析。这些工作为阻尼材料在工程中的应用建立分析计算基础。     

粘弹性阻尼结构的地震反应分析

采用状态空间方法,针对一个六层粘弹性阻尼结构,进行多维地震动作用下的平动反应分析、平-扭耦联反应分析,并对比分析了平动反应、平-扭耦联反应的特点,得出一些有参考意义的结论。     

采用黏滞阻尼伸臂桁架的超高层结构模型振动台试验研究

黏滞阻尼伸臂桁架兼具高效耗能和“有限刚度”加强层的特点,可提高结构的抗震性能,尤其适用于高烈度区超高层结构抗震设计。中国国际丝路中心塔楼建筑高度498m,是目前全球最高的采用黏滞阻尼伸臂桁架的高层建筑,为验证其抗震性能和减震措施的有效性,进行了1∶40的缩尺模型振动台试验研究。本文介绍了模型设计、试验过程及主要现象。试验测试了结构在8度小震、8度中震、8度大震地震波输入下的动力响应,包括结构自振特性、动力放大系数、楼层位移、层间位移角、损伤发展及阻尼器耗能等。将主要试验结果与有限元分析结果进行了对比,总体上吻合程度较好,可互为验证。试验及分析结果表明：结构设计合理,采取的减震措施有效,结构整体抗震性能满足规范及预定的抗震性能目标要求;黏滞阻尼伸臂桁架产生的附加阻尼比随地震作用强度增加而降低,并且随主体结构进入弹塑性后进一步降低。根据试验结果对结构设计提出了相应的建议,揭示的阻尼比变化规律可供类似项目设计参考。     

新型轻钢结构振动台试验研究

主要对新型钢框架结构模型进行了地震模拟振动台试验研究。模型以方钢管作为模型框架结构的梁柱,楼板采用新型轻钢楼板,整体结构模型为1:3缩尺模型,通过测试该种结构体系在地震作用下的动力反应,综合评价了该结构的抗震性能,并对结构的设计提出了相应的建议。试验结果表明该种结构抗震性能优良,适合在住宅建筑中推广。     

带有新型角位移阻尼器的木框架结构振动台试验

针对木框架结构的特点研发了一种新型粘弹性角位移阻尼器,并对安装了新型粘弹性角位移阻尼器的2层木框架结构进行了振动台试验及数值模拟,与未加阻尼器的木框架进行了对比分析。结果表明:新型角位移阻尼器能够给结构提供一定的刚度和阻尼,并有效减小结构的位移和加速度反应,提高木框架结构的抗震能力;在计算粘弹性阻尼结构的动力反应时,采用Wen模型可以很好地模拟阻尼器对结构的控制作用。     

北京新保利大厦结构模型振动台试验研究

对北京新保利大厦这一不规则的高层钢框架-型钢混凝土核心筒混合结构进行了1∶20缩尺比的结构模型模拟地震振动台试验研究。分析了模型结构的动力特性和不同强度模拟地震作用下模型结构的加速度、位移和应变反应,对结构特殊部位的地震反应进行了分析。最后对结构整体的抗震性能进行了评价。     

附设间隙阻尼减震装置的高位隔震连体结构振动台试验研究

针对高位隔震连体结构,提出附设间隙阻尼装置控制罕遇地震下连廊隔震支座位移。通过设计高宽比为6的双塔连体结构试验模型,对连廊与塔楼顶部仅采用隔震连接以及隔震与间隙阻尼装置连接的两类结构体系进行模拟地震振动台试验研究。选取远场El Centro波和速度脉冲效应明显的近场Chi-Chi波、Kobe波作为地震激励。通过测量隔震支座水平位移、间隙阻尼装置力与位移响应、连廊结构加速度响应以及塔楼结构加速度和位移响应,分析罕遇地震与极罕遇地震作用下间隙阻尼装置对隔震支座位移的控制效果,以及对连廊结构和下部塔楼结构抗震性能的影响。结果表明：间隙阻尼装置可以有效地控制罕遇和极罕遇地震作用下隔震支座位移,8度罕遇地震作用下,隔震支座最大位移减小59.61%;间隙阻尼装置传导轴与限位环产生剧烈冲击,引起高频振动能量进入连廊结构,导致连廊水平向加速度响应有所放大,而竖向加速度响应显著;远场地震作用下,间隙阻尼装置的启动对塔楼结构楼层加速度和层间位移角有所放大,但未造成不利影响;在速度脉冲周期与整体结构基本自振周期接近的近场地震作用下,当地震波峰值加速度为0.40g时,附设间隙阻尼装置使塔楼结构楼层峰值加速度和...     

轻钢框架-支撑结构振动台试验研究

文章主要对轻钢框架-支撑结构模型进行了地震模拟振动台试验研究。模型以方钢管作为模型框架-支撑结构的梁柱,以角钢作为框架柱间支撑,楼板采用新型轻钢楼板,整体结构模型为1∶3缩尺模型,通过测试结构的动力特性,综合评价该结构体系的抗震性能,为该结构体系的实际推广应用做试验分析研究。试验结果表明该种结构具有足够的抗侧力能力,满足规范要求,抗震性能良好,适合在实际工程中推广应用。     

多层隔震与非隔震框剪结构振动台对比试验研究

通过对两个缩尺比为1∶25的多层钢筋混凝土框架剪力墙结构隔震与非隔震模型的模拟地震振动台对比试验,研究了隔震与非隔震结构在地震作用下的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理。试验研究结果表明,与非隔震结构相比,隔震结构具有明显的减震效果。     

广州琶洲PZB1301项目振动台试验研究

广州市琶州PZB1301项目为超限高层建筑,平面及竖向均极不规则,结构体系复杂。为了解其结构抗震性能,采用1∶30缩尺试验模型,进行振动台试验。具体研究了结构的动力特性和在经受多遇、设防、罕遇不同水准地震作用下加速度、位移及应变等动力响应,以及模型的受力特点及破坏形态、过程;找出存在的薄弱部位;对结构设计提出改进意见。试验结果表明,该结构设计能达到预期的抗震性能目标。     

相似理论在混凝土结构振动台模型设计中的应用

运用相似理论介绍混凝土结构振动台试验模型设计的全过程,总结出了一种通用的设计方法,并且用似量纲分析方法给出了各相似常数的一般计算公式,将该方法运用到实际地震模拟振动台试验中,比较部分实测结果与原型理论计算结果的对应情况,发现二者吻合良好,于是该设计思路是切实可行的。     

地震模拟振动台的基础设计研究

在设计动力机器基础时,需要对基础进行动力分析,可以依据的动力分析方法包括我国《动力机器基础设计规范》方法、Lysmer比拟法和美国《基础工程手册》中描述的方法等。大型地震模拟振动台的基础与一般的动力机器基础有着明显区别,具有尺寸大、推力大和工作频率范围宽等特点,对于设计这类基础时能否继续沿用上述动力机器基础的计算方法,本文进行了分析和探讨。以某单位6m×6m三向六自由度大型地震模拟振动台的基础为例进行了计算分析,结果表明,美国《基础工程手册》中的方法,在分析计算大型振动台的基础时具有更高的准确性和可靠性。     

橡胶-质量系统子结构振动台试验方法研究

当遭遇地震作用时,高层建筑顶部动力反应较大.为了研究顶层建筑物内设备的安全性以及人的舒适度,采用整体结构试验和传统子结构试验受到振动台台面尺寸、承载能力、最大加速度等方面的限制.本文介绍了一种橡胶-质量系统子结构振动台试验方法来再现高层建筑遭遇地震作用时顶部结构的反应.为了使子结构能更精确地再现整体结构地震作用,采用传递函数产生一条新的输入加速度时程曲线.通过在SAP2000有限元软件中建立20层整体结构和2层子结构模型进行地震反应分析,验证了橡胶-质量系统子结构振动台试验方法的有效性和适用性.     

平扭耦联隔震体系振动台试验研究

为了建立平扭耦联非规则隔震体系的隔震层设计理论和方法,本文通过振动台模拟试验来研究该体系的动力特性和反应。试验中,采用1个3层两跨钢框架,通过调整上部结构负重块位置及下部隔震垫位置,进行不同偏心工况下的平扭耦联隔震体系地震模拟振动台试验。试验结果表明:用本文模型组装方法,实现结构模型的平扭耦联,简单、适用、有效;采取基础隔震可显著降低上部结构扭转反应;调整隔震层刚心使其与上部质心位置接近可进一步降低偏心隔震结构扭转反应。     

内嵌式框架-摇摆墙结构振动台试验研究分析

本文通过对一个内嵌式框架-摇摆墙模型进行模拟地震振动台试验,对结构的动力特性、阻尼比、位移反应和加速度反应进行测试,研究模型结构的破坏机制和抗震性能。研究表明:模型结构具有良好的整体破坏机制,与纯框架结构相比,内嵌式框架-摇摆墙结构的刚度明显加大,所承受的地震作用变大,结构延性和耗能能力显著提高。模型试验的结果对框架-摇摆墙结构的研究具有重要的参考意义。     

地铁车站结构邻近土体动应力振动台试验研究

研究地铁车站在地震中的响应对于地铁建设和安全运营非常重要。针对北京地区的地质条件和典型的地铁车站结构进行了大型振动台试验,对动土应力时程进行了分析,得出如下结论:埋深小于结构顶板和埋深大于结构底板的土中动土应力不随输入波强度与埋深变化而变化;在输入波强度低时,侧墙上各点的动土压力相等;在输入波强度高时,侧墙上各点的动土压力随输入波强度的增高而逐渐增大,且动土压力变化幅值随埋深增加而不断增加。通过以上分析,说明在地震强度小时,地下结构对土的水平向动应力影响很小,在地震强度大时,因地下结构的修建进行的开挖削弱了土体,其对土的水平向动应力影响变大。作者还对对结构底板的水平向动切应力进行了拟合,发现:底板的动切应力呈梯形分布,中点处最大,两个端点处最小;底板各点的动切应力随地震波强度的增加呈指数函数增加。为应用方便将底板中点的动切应力与地震波加速度峰值之间的关系简化为:当地震波峰值加速度不大于0.4 g时,峰值切应力为常数;当地震波峰值加速度大于0.4 g时,峰值切应力为直线分布。     

不同结构的振动台试验模型等效设计方法

为解决在钢筋混凝土结构、钢结构的振动台试验模型中,相似理论与实际模型设计之间的差异问题,以实现对原型结构合理模拟进行的研究,针对不同材料结构按构件等效设计的原则,分别得到钢筋混凝土结构、钢结构模型的设计计算公式,并给出计算实例,以指导振动台试验模型设计。