基于能量分析的复阻尼模型结构抗震性能

由于当前动力分析中所使用的阻尼模型无法描述结构内未知的材料非线性能量耗散,基于应力相关复阻尼理论,推导出多自由度复阻尼系统的震动能量方程,研究了复阻尼模型的结构震动响应和材料能量耗散规律,计算了构件和结构的时变材料损耗因子.研究结果表明,在地震总输入能量中,材料阻尼耗能占很大比例,并随时间单调增加,结构的材料阻尼耗能及其变化率、动能、应变能均随着能量输入的增加而增加.通过对损耗因子的计算表明,与传统方法相比,采用时变形式而非常数形式的材料损耗因子能够更精细地体现材料阻尼效应.     

结构动力分析中的阻尼模型研究

阻尼是结构振动中的基本特性之一,是结构抗震分析中一个重要的因素．结构在不同振型的阻尼比会有所不同,这是因为在结构的阻尼耗能主要是摩擦耗能的情况下,摩擦耗能取决于楼层和楼层之间的相对位移,不同的振型所表达的楼层间的相对位移不一样,当然每个振型的阻尼比也会不一样,现行抗震规范把所有振型的阻尼比取为相同常数的做法不尽合理．探讨了在低幅值震动和强震中合理阻尼比的取值,通过其他各阶振型阻尼比与基本振型阻尼比的关系,提出了在结构动力时程分析中较为合适的瑞利阻尼模型以及推动阻尼研究需要解决的几个问题．     

软土场地中不同Rayleigh阻尼模型的地震响应研究

软土场地的地震响应研究对场地地震动参数的确定具有重要意义,Rayleigh阻尼模型的选取对场地响应结果有较大影响.文章基于一维时域非线性计算方法,针对国内Ⅲ和Ⅳ类软土场地,利用一维场地地震反应分析程序DEEPSOIL,分析了不同输入地震动作用下3种Rayleigh阻尼模型的场地地表加速度反应谱和地表峰值加速度的差异.结...     

钢筋混凝土框架结构在爆炸荷载下的动力响应及破坏分析

采用有限元软件SAP2000模拟钢筋混凝土框架在不同峰值的爆炸荷载下的动力响应过程。通过对结构各构件在不同峰值爆炸荷载下的位移对比分析,结果表明在钢筋混凝土框架中受爆炸荷载直接作用的那部分构件位移变形非常大的,是远离爆炸荷载那部分构件位移的几十倍,说明爆炸荷载作用下结构构件的破坏具有一定的局部性。分析结果还表明当爆炸荷载较大时结构构件有可能发生剪切破坏而导致整个结构在短时间内整体破坏。     

阻尼系统动力分析的矩阵摄动法

本文以复模态理论为基础,给出了非回转阻尼系统及阻尼回转系统结构参数有微小改变时,相应的复频率和复模态一阶、二阶摄动公式.这对动力优化设计和复模态参数识别十分有意义,而且还可研究结构中各种参数改变时对频率和模态影响的灵敏度.最后给出了两个算例.     

巨震下设置黏弹性阻尼RC框架结构抗倒塌分析

为研究传统抗震结构设置黏弹性阻尼器对巨震作用的抗倒塌性能,采用增量动力分析(incremental dy-namic analysis,IDA)方法,针对II类场地23条具有代表性的巨震波作用对结构楼层位移、能量耗散、结构倒塌的易损性曲线及结构塑性铰分布等分别进行动力弹塑性分析.工程算例分析表明:巨震作用下,设置黏弹性...     

多高层隔震结构等效简化模型动力响应分析

结合现有多高层隔震结构等效模型的研究基础,提出了多高层隔震结构等效模型的动力响应分析方法,使结构响应解析解具备明确的物理与工程意义。针对多层隔震结构等效简化后的两自由度模型,其运动方程的求解若采用实际工程中应用广泛的强振型解耦法将产生较大误差,采用Kelly法解耦求解可使求解结果精度大大提高。针对高层隔震结构等效简化后的三自由度模型,先采用强振型解耦法解耦,分析强振型解耦法求解的误差,对结果进行修正,即采用提升强振型解耦精度的方法求解同样可使求解精度大大提高。同时,用标准2阶振子的位移和速度表示非经典阻尼隔震结构的位移响应,使得现有基于经典结构的抗震设计方法可推广应用于具有非经典阻尼特性的隔震结构。结合两个算例,分别将多层和高层原结构简化为两自由度和三自由度模型,通过对原结构和等效简化模型对比求解验证了等效简化模型的有效性,且所提的针对非经典阻尼隔震结构的近似解耦求解方法是简单有效的,从而使得对于隔震结构的动力响应分析更加完备。     

宽温域高阻尼氯化丁基橡胶的制备及其阻尼与力学性能研究

制备氯化丁基橡胶(CIIR)硫化胶,研究树脂、填料和纤维对CIIR硫化胶阻尼与力学性能的影响,并探讨其阻尼机理.运用动态力学分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪及拉伸试验对其性能进行测试及表征.结果表明,随着石油树脂与酚醛树脂用量的增大,CIIR硫化胶的玻璃化转变温度Tg向高温区域移动,但最大损耗因子tanδmax与树脂种类有关,添加石油树脂tanδmax可达到1.2以上;炭黑改善硫化胶力学性能,粒径较大的炭黑有利于阻尼性能;纤维的尺寸对材料阻尼和力学性能影响明显,其添加量在5～10份为宜.     

载荷形状对阻尼介质中圆柱壳塑性动力响应的影响

本文分析了在阻尼介质中当保持相关参数相同时，脉冲载荷形状对简支刚塑性圆柱壳的最终塑性变形的影响。     

巨型钢框架结构等效模型研究

对人字型支撑和十字交叉型支撑的巨型钢框架结构的等效方法进行了研究。采用连续化的数学模型，特巨型柱、巨型梁视为空间连续体，研究了其等效刚度的计算方法，并进一步建立了与原杆系模型相对应的等效模型。应用等效模型和原杆系模型进行了弹性静、动力的分析与对比，结果表明两者吻合较好。     

约束阻尼结构约束材料优化选择研究

在自由阻尼结构的基础上,建立了约束阻尼结构的振动方程并对方程进行求解.对比约束阻尼结构和自由阻尼结构的振动特性,证明了附加一层约束层可大大提高结构的损耗因子.研究了约束层材料力学性能参数对结构振动特性的影响,结果表明约束层弹性模量对结构振动特性影响较大,材料优化选择的结果也与工程实际中应用的材料基本一致,研究结果可对结构阻尼减振设计时约束材料的选择提供理论支持.     

阻尼夹层结构减振的最佳阻尼位置预测

阻尼减振技术被广泛用于各种工程结构中，而寻求最佳阻尼位置又是阻尼减振技术中的一个重要问题。虽然有关此问题在理论上已有所研究，但能适用于工程应用的方法尚属少见。本文从实模态理论入手，用有限元法结合模态应变能的观点进行了结构阻尼减振最佳位置预测的研究，为工程应用提供了一种实用、简单、可靠的分析方法。     

改性废胶粉阻尼性能的研究

全世界每年产生大量废旧橡胶，它们需要很长时间才能降解，这既污染环境，又浪费资源。废旧橡胶的处理，已成为橡胶工业面临的重要课题。另一方面，随着振动及噪声的危害逐渐被人们认识，要求减振降噪的呼声日益高涨。作为噪声及振动控制的主要方法之一，粘弹性阻尼减振技术得到迅速发展，对价低、质优的阻尼材料的需求快速增加。本文将废胶粉进行改性处理，然后制成阻尼材料，用Oberst梁对阻尼性能进行测试，结果表明，这种阻尼材料在相当宽的温度范围内具有较好的阻尼性能，且这个温度范围所处的位置正好与阻尼材料通常使用环境的温度相吻合。     

大跨复杂屋面组合结构协同工作动力性能研究

以甘肃省庆阳体育馆工程为背景,利用大型有限元分析软件ANSYS对有、无下部结构的复杂空间网壳进行了动力特性分析;对整体结构在三维EL-Centro波作用下进行了动力时程分析;同时考虑不同阻尼比和地震波对整体结构抗震性能的影响.结果表明,考虑下部结构作用时,屋盖结构的位移显著增大,部分节点位移增幅达50%,因此,实际工程设计时应充分考虑整体协同工作对大跨复杂空间结构整体性能的影响.     

组合结构维修机库阻尼比对地震响应的影响

为研究组合结构维修机库的阻尼比及其对结构地震响应的影响,依据位能加权平均法编制了程序,计算了3种不同跨度的网架屋盖维修机库的阻尼比,考察了混凝土柱支承刚度对整体结构阻尼比的影响,并对比分析了按计算阻尼比与工程阻尼比计算结构地震响应的差异.结果表明,网架维修机库的整体阻尼比为0.0215~0.0235,小于实际工程计算中采用的假定阻尼比(工程阻尼比)0.03;对混凝土柱支承的跨度在100 m以上采用双层网架维修机库,建议结构整体阻尼比可取为0.023左右;柱支承刚度对阻尼比取值有一定影响,但不显著;按工程阻尼比计算的地震响应比按计算阻尼比计算的地震响应小10%~20%,因此按协同工作分析结构地震响应时,必须具体分析体系的整体阻尼比,确保计算合理可靠.     

结构抗震考虑随机阻尼的动力响应分析

讨论了结构系统阻尼的随机性 ,建立了运动微分方程 .用二阶摄动法对随机阻尼在地震荷载作用下结构的动力响应进行了计算 ,给出随机阻尼对结构响应的影响数值表达 .结果表明 ,随机阻尼对结构的动力反应的影响的确存在 ,特别是阻尼变化率较大对结构的动力响应影响更为明显 ,应引起结构设计的足够重视     

滞变阻尼自由界面法研究

实模态综合技术发展至今已日趋成熟,然面考虑阻尼的复模态综合技术尚不完善,滞变阻尼下的复模态综合技术更是处于探讨阶段。为了研究滞变阻尼下结构的频率特性及振型特性;为了研究传统的实模态综合技术在考虑滞变阻尼时的复特性,本文用复模拟的方式较为深入地探讨了实修改自由界面法的复频率与复振型,同时通过算例作了验证。     

钢筋混凝土框架结构安定性分析

基于对安定性理论的发展及现状的回顾和评述,对钢筋混凝土构件在反复荷载作用下的破坏机理进行了分析。提出了构件安定域的概念。并对钢筋混凝土框架结构在反复荷载作用下进行了非线性全过程分析及能量原理的应用,提出了钢筋混凝土框架结构安定性分析的新方法。运用这一方法可以得到包括塑性循环破坏、塑性递增破坏、塑性倒塌荷载这样三个点的“广义塑性递增破坏包络线”,这条曲线类似于表示金属疲劳强度的Goodman-Gerber曲线,最后提出了结构安定域的概念。     

钢筋混凝土框架结构住宅楼抗震性能研究

通过对汶川一栋8层钢筋混凝土框架结构住宅楼进行ABAQUS有限元数值模拟,并对其有限元模型进行了模态分析及反应谱分析.通过结构动力特性的分析,得出此类平面对称不规则钢筋混凝土框架结构住宅楼在地震作用下的变形特点及薄弱层,为今后的钢筋混凝土框架结构设计以及维修加固提供参考.