设置黏滞阻尼墙的钢框架结构振动台试验研究

以3层设置黏滞阻尼墙的钢框架结构为研究对象,对其进行3条地震波在不同水准下的振动台试验。通过对设置与不设置黏滞阻尼墙的两种结构动力特性和动力响应对比,分析了黏滞阻尼墙的减震效果和耗能特征及其变化规律。研究结果表明,黏滞阻尼墙是一种同时提供附加刚度和附加阻尼的被动消能减震装置,其在提供附加阻尼和附加刚度的同时可以对结构位移起到非常显著的控制作用,并且随着输入地震波峰值加速度的增大,该附加刚度逐渐减小,而附加阻尼则逐渐增大。此外,有限元分析结果与振动台试验结果的吻合度随响应对象和激励工况的不同而变化,说明了传统Maxwell模型用于模拟黏滞阻尼墙在动态力学特性方面的局限性。     

新型黏滞阻尼墙动力性能试验研究北大核心CSCD

设计了一种新型黏滞阻尼墙,并通过水平动力加载试验,研究新型黏滞阻尼墙在不同振动频率和位移幅值下的阻尼力与位移关系,探讨了新型黏滞阻尼墙的滞回特性,以及振动频率、位移幅值、速度、循环特性等对其动力性能的影响。研究表明,新型黏滞阻尼墙耗能效果较好,其阻尼力与速度有关,而与频率无相关性;地震作用下,其耐久性较好。     

黏滞阻尼墙工程应用及研究现状

黏滞阻尼墙是一种性能良好的消能减震部件。概述了国内外对这一耗能减震装置的试验研究,总结了国内外对黏滞阻尼墙的工程应用,探讨了设置阻尼墙结构的设计方法,提出了我国推广这种消能减震部件需要解决的若干问题。     

高层建筑黏滞阻尼墙变形分解与布置研究

黏滞阻尼墙是一种性能良好的消能减震部件,可用于多层、高层和超高层建筑结构的抗风和减震。为分析黏滞阻尼墙变形,将阻尼墙的变形分解为4个部分,即结构层间剪切变形、梁柱节点转角、柱轴向变形及阻尼力作用下梁段局部变形引起的变形,为阻尼墙的应用研究提供了有效途径。根据阻尼墙的变形分解,研究了阻尼墙在结构中的布置,包括相同跨间布置、不同跨间布置、竖向连续式和棋盘式布置以及不同楼层布置。结果表明:阻尼墙在同一跨间布置时,跨中布置减震效果最好;不同跨间布置时,中跨和边跨布置减震效果优于角跨布置;不同竖向布置方式的减震效果与阻尼墙阻尼力引起的变形所占比例有关;根据无阻尼墙结构各部分变形的特点,可确定阻尼墙较优的楼层布置位置,以达到最佳减震效果。     

粘滞阻尼墙动力性能试验研究

粘滞阻尼墙是近年研制的新型粘滞阻尼装置。本文通过水平快速周期性加载试验,对粘滞阻尼墙的动力性能进行了全面研究,探讨了环境温度、位移幅值及加载频率对粘滞阻尼墙动力性能的影响规律,推导出粘滞阻尼墙阻尼力与加载速度间的相关关系,并提出了粘滞阻尼墙阻尼力的理论计算公式。研究表明,新型粘滞阻尼墙的动力性能受环境温度、位移幅值、加载频率的影响较大,本文提出的阻尼力理论计算公式可靠,可应用于工程实际。     

黏滞阻尼墙在某双塔连体结构中的应用研究

黏滞阻尼墙是一种性能良好的消能减震部件。首先阐述了黏滞阻尼墙的基本构造和工作原理,在此基础上,研究了其在高层建筑减震设计中的一些问题。以河南省郑州市某高层双塔连体结构为工程背景,介绍了黏滞阻尼墙在结构分析模型中的实现方法,并通过三个方案计算比较了黏滞阻尼墙的不同布置方式对结构附加阻尼比、地震响应、双塔相对变形等指标的影响,并分析了其中的原因,提出了设计建议。研究结果为阻尼墙在高层建筑的减震设计中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为类似项目提供有益的借鉴和参考。     

基于黏滞阻尼墙的高层建筑结构集成优化设计

黏滞阻尼墙是一种效率高的新型建筑结构消能减振部件,对于地震响应和风振动响应均有较好的减振效果,其为结构提供附加阻尼比可降低结构构件内力,从而为结构的构件设计提供了优化空间。提出一种基于黏滞阻尼墙的高层建筑结构集成优化设计方法,依据高层建筑结构构件的抗震性能目标及构件尺寸控制条件,加入黏滞阻尼墙对结构构件进行优化。以某300 m带环带桁架的框架核心筒超高层建筑为例,优化布置黏滞阻尼墙并且进行结构构件优化设计。结果表明,黏滞阻尼墙对高层建筑结构集成的优化可为结构主体带来经济性。     

具有横向干扰运动粘性阻尼墙的阻尼特性试验研究

本文通过粘性阻尼墙的非线性动力学试验建立阻尼参数力学模型,研究阻尼参数在具有横向干扰运动剪切模式的非线性特性及随振动幅值和振动频率的变化规律,给出适合工程应用的参考经验的拟合公式。研究显示粘性阻尼墙在剪切模式下可提供高层建筑较大的阻尼特性,横向干扰运动对阻尼常数有一定的影响,研究结果可以为工程应用提供参考,可为高层建筑抵制地震和风振提供有效的动力学设计手段。     

高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器力学性能试验研究

黏弹性橡胶阻尼器是一种兼具黏滞性和弹性两种特性的阻尼器,耗能能力良好,可以同时为结构提供附加刚度和附加阻尼。通过对高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器进行循环加载试验,研究了其基本力学性能,分析了该阻尼器在低周疲劳加载和高周疲劳加载下的基本力学特性。研究结果表明：高阻尼黏弹性橡胶连梁阻尼器的耗能能力优良;该阻尼器的储存刚度、损失刚度、损失系数受变形幅值的影响较大,受加载频率影响较小;等效阻尼系数与频率呈现反比例函数关系;该阻尼器的基本力学性能在低周和高周疲劳加载下呈现出较明显的衰减。     

黏滞阻尼墙在框架结构建筑中的分析与应用

黏滞阻尼墙是一种新型的建筑消能减震装置,其应用前景十分广阔。本文借鉴国内外黏滞阻尼墙技术的研究、应用成果,结合工程实例,在传统设计与黏滞阻尼墙消能减震设计相比较的基础上,建立有限元模型模拟结构动力特性、动力响应,应用有限元软件进行迭代计算求解附加阻尼比,对层间位移角和层剪力的计算结果进行分析,最后对黏滞阻尼墙的选型、布置和连接构造进行了方案设计。分析结果表明:本设计方案,各项数值均满足规范要求并达到了预期的减震效果,还可为该类框架结构建筑的减震设计提供参考和借鉴。     

设置粘滞阻尼墙钢框架结构耗能性能试验研究

设计了三榀不同类型的钢框架结构模型,通过对模型的快速水平周期加载试验,进行了设置粘滞阻尼墙钢框架结构减振性能的比较和分析。对设置阻尼墙后钢框架结构的破坏形态、滞回特性、骨架曲线、阻尼力、抗剪刚度、耗能性能、等效阻尼比等进行了研究,对阻尼墙不同布置方式对上述各项性能的影响进行了分析,并对上述各项性能与加载频率、位移幅值的变化关系进行了探讨。结果表明,设置阻尼墙后,钢框架结构的耗能能力和阻尼均有显著提高,结构的抗剪刚度增加,结构的地震响应显著减小。设置阻尼墙钢框架结构的滞回特性与频率、位移幅值相关。阻尼墙不同布置方式对结构滞回特性的影响不明显。     

岩石弹黏塑性流变试验和非线性流变模型研究

采用分级增量循环加卸载和单级加载方式,对金川有色金属公司 III 矿区二辉橄榄岩试样进行弹黏塑性流变试验,在对流变试验数据进行深入分析基础上,详细研究该类岩石各蠕变阶段非线性黏弹塑性变形特性,将衰减蠕变曲线分离为黏弹性分量与黏塑性分量,研究各衰减蠕变变形分量的非线性特征,建立定常流动速率及加速蠕变率的应力、时间的拟合函数.根据不同应力水平下的加、卸载蠕变试验曲线,提出由瞬弹性Hooke体、黏弹塑性村山体、黏塑性改进Bingham体串联而成的新的岩石非线性弹黏塑性流变模型,对模型参数辩识,提出非线性元件参数的确定方法.该流变模型具有两个屈服极限且流变元件参数是关于应力和时间的拟合函数,考虑了衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段的非线性特征,能反映不同应力水平下岩石流变规律,尤其能较合理地模拟岩石加速蠕变,从理论上给出非线性弹黏塑性流变模型的松驰方程和三维蠕变方程.利用不同应力水平下岩石蠕变全程试验曲线,对提出的非线性弹黏塑性流变模型进行充分验证.试验曲线与非线性流变模型理论曲线较吻合,显示所建非线性弹黏塑性流变模型的正确性与合理性.     

黏弹性阻尼减震层的吸能特性试验研究

柔性减震技术在隧道等地下工程结构震害控制中的应用已被广泛认可,为了能够进一步推动柔性减震技术的全面发展和应用,基于黏弹性阻尼理论在桥梁建筑抗震领域中应用的认识,提出一种拟应用于地下隧道工程抗震领域的黏弹性阻尼减震层结构。通过改进分离式Hopkinson(SHPB)试验系统对不同的岩石–阻尼层–混凝土组合试件进行冲击试验,以此来分析黏弹性阻尼减震层的吸能特性。对比探讨了橡胶、硅胶不同阻尼层材料及蜂窝状、波纹状、圆柱状阻尼层结构在冲击试验中的吸能规律及其吸能效果;同时在相同阻尼层材料及其结构形状条件下,对比分析了不同厚度阻尼层的吸能规律,探讨了黏弹性阻尼减震层中阻尼层的最佳厚度;研究结果表明：与对照组（岩石–混凝土组合试件）相比,不同阻尼层的阻尼减震层结构吸收的入射能均提高了10%以上,表明该结构优越的吸能特性,同时高阻尼的橡胶比硅胶作为阻尼层材料具有更好地吸能效果;在3种不同形状的阻尼层中,蜂窝状阻尼层结构具有更好的吸能效果;对比分析不同厚度阻尼层结构的吸能效果时发现效果最佳的阻尼层厚度为20mm;研究成果将为隧道地下工程抗震结构设计提供理论和数据支撑。     

损伤可控的塑性铰支墙抗震性能试验研究

传统钢筋混凝土剪力墙底部在罕遇地震作用下可能出现不可修复的损伤,不利于建筑结构在震后的快速恢复。本文提出一种损伤可控的塑性铰支墙,将墙肢的抗弯与抗剪能力分离,降低弯剪耦合,使构件力学需求更加明确,利于性能化设计和实现预期的损伤模式|同时将塑性损伤集中于专门的消能减震装置上,提高结构震后可恢复能力。对三片1/3缩尺的墙片试件进行了拟静力试验。通过与同尺寸钢筋混凝土墙片试验结果的对比,证明等强度设计的塑性铰支墙具有更好的滞回耗能能力,同时其损伤分布得到有效控制,墙体弹性部分和连接构造的工作性能良好。     

单腔与多腔放大式高效耗能黏滞阻尼墙性能研究

针对阻尼墙耗能效率问题提出横向位移放大与纵向多腔放大概念,并以此设计了3种高效耗能黏滞阻尼墙装置,即单腔放大式黏滞阻尼墙(SADW)、多腔放大式黏滞阻尼墙(MADW)和多腔相对放大式黏滞阻尼墙(RADW)。根据3种阻尼墙的构造特点,分析了横向位移放大系统与纵向多腔放大系统的耗能效果,提出了阻尼力及耗能理论计算式。取SADW为代表与普通黏滞阻尼墙(VDW)进行试验对比研究,分析在不同试验工况下SADW的滞回耗能能力。结果表明：SADW的滞回曲线较VDW更加饱满,耗能效果更为显著;将阻尼力-位移试验结果与理论曲线进行了对比,两者基本一致,阻尼力相差6.35%,理论滞回模型能较好模拟试验结果。同时,建立了30层混凝土框架核心筒结构进行地震时程响应分析,对比VDW和3种高效黏滞阻尼墙对该结构的减震效率,4种减震方案的结构附加阻尼比分别为0.71%、3.38%、6.22%、735%,附加阻尼比放大倍数分别为4.5、7.8、9.0,进一步验证了所提出的3种高效耗能阻尼墙具有良好的减震效果。     

某设置黏滞阻尼墙大底盘多塔结构性能化设计

为进一步提高结构的抗震性能,减轻结构在地震作用下的损伤,对某大底盘多塔结构高层建筑进行了消能减震设计,双塔共设置了60片黏滞阻尼墙,将结构设计成钢筋混凝土框架剪力墙+黏滞阻尼墙的结构体系;结合该超限高层建筑的设计过程,针对该建筑的超限情况,采用基于性能目标的抗震设计方法,通过大量计算分析确保结构在地震作用下具有良好的抗震性能。     

新型黏滞阻尼墙在某框架-剪力墙结构中的应用

介绍了新型黏滞阻尼墙(VFW)的性能和减震原理,以及附加阻尼比的一种实用计算方法。分别计算了原结构模型、设置VFW的消能器模型以及调整阻尼比的模型三者的地震响应,通过对比设置VFW的模型与调整阻尼比的模型的计算结果,研究消能器为结构提供的附加阻尼比。由分析可知,消能器耗能显著,计算结果满足减震目标要求,消能减震设计方案能够有效改善结构性能,对控制结构层间位移角、减小地震作用具有明显作用。