磁流变阻尼器抗震应用的试验研究

将磁流变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．试验采用不同的控制方法，了解了半主动变阻尼结构在地震波作用下的动力特性，同时对比研究了安装与未安装磁流变阻尼器时结构的动力反应试验结果，并对安装磁流变阻尼器结构的试验结果和弹塑性分析结果进行了分析．     

薄弱层设置VED的钢框架模型振动台试验研究

对薄弱层设置粘弹性阻尼器(VED)支撑的钢框架进行了地震模拟振动台试验研究.试验中设计制作了一个五层钢框架模型,对纯钢框架结构、仅设钢支撑的钢框架结构及第一层、第三层和第五层分别设置粘弹性阻尼器支撑的结构进行了罕遇地震和多遇地震下的振动台模拟试验,并与有限元分析结果进行了对比.结果表明,粘弹性阻尼器能够有效控制结构的地震反应,但罕遇地震下的减振效果较多遇地震下的减振效果有所降低.     

软钢阻尼器在钢结构加层中的减震性能研究

基于框剪结构采用钢结构直接加层后,结构的整体质量、刚度、周期等都会发生较大变化,对安装有软钢阻尼器和未设软钢阻尼器的加层钢结构运用有限元软件进行动力时程分析,分析表明：软钢阻尼器可以有效降低直接加层钢结构在罕遇地震下的反应,提高了结构的整体抗侧刚度,层间位移和层间剪力有显著的减小,较好地控制了钢结构直接加层产生的鞭梢效应现象,减震效果明显.     

装配式预制混凝土框架结构地震反应分析

采用梁单元和Takeda恢复力模型模拟梁、柱,采用转动弹簧一阻尼单元和非线性弹性恢复力模型模拟装配式节点,对一个装配式预制混凝土框架结构进行了非线性动力时程分析并与拟动力试验进行了对比．采用多工况地震波串联进行一次“长加载”的计算方法研究了结构损伤累积对地震反应的影响．结果表明：数值仿真与试验结果吻合较好,最大位移相差在15．5％以内;在加载幅值逐级增大情况下,损伤累积仅对各工况开始阶段有较大影响,对结构反应峰值影响在5％以内．     

拟动力试验的位移控制技术及误差分析

介绍了拟动力试验的几种位移控制方法,并对位移控制过程中产生的误差进行了分析.位移控制误差有下冲误差和过冲误差之分,对拟动力试验过程中的下冲误差和过冲误差的产生机理及各自对弹性体系的不同影响进行了探讨.分析结果表明,下冲误差减少系统阻尼,增加系统能量,使结构的地震反应增大;而过冲误差则相反.另外,弹性体系试验精度对位移控制误差的敏感程度明显高于弹塑性体系,并通过对某一地震观测用的结构输入其实测地震波所进行的拟动力试验结果得到了验证.     

试验子结构对整体结构响应的影响研究

使用MTS液压伺服加载系统对一座1/3比例的钢框架模型进行了子结构拟动力试验.对试验子结构分别采用单自由度和多自由度,研究在子结构拟动力试验中试验子结构自由度数对整体结构响应的影响.试验结果表明当结构只有底层可能发生弹塑性变形时试验子结构的自由度数对整体结构响应的影响很小,在子结构拟动力试验中试验子结构采用单自由度和多自由度得到的试验结果趋于一致,均能较为准确地得到整体结构在给定地震波输入下的地震反应.     

钢管混凝土框架结构抗震性能

为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层间剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.     

基于粘滞阻尼器加固的RC框架结构的抗震性能研究

本文建立了5层RC框架结构模型,选取5条典型地震波和2条人工波,对其进行抗震性能分析,随后分别对2层、4层增设了粘滞阻尼器和1层、3层、5层增设粘滞性阻尼器的RC框架结构在同样地震记录下进行抗震性能分析,比较他们之间的加速度响应、层间位移、最大层位移以及结构的损伤发展过程。分析表明:5层RC框架结构配置了粘滞阻尼器后,地震加速度响应、层间位移以及各层最大位移都明显减小,粘滞阻尼器达到有效地减震效果。对于多层RC框架结构,阻尼器应当避免从底层配置才能达到最优的控震效果。     

粘滞阻尼器与磁流变弹性体阻尼器对高层工业厂房混合控制振动台试验研究

为研究粘滞阻尼器和磁流变弹性体阻尼器的混合结构控制对大偏心高层钢结构化工厂房的减震效果,将12个粘滞阻尼器安装在设备四周,12个磁流变弹性体阻尼器以层间支撑形式安装在钢框架结构中,分别对无控结构、粘滞阻尼器的单一控制结构以及粘滞阻尼器和磁流变弹性体阻尼器的混合控制结构进行八度罕遇Eicentro波、TAFT波、人工波(峰值为400 cm/s2)作用下的振动台试验。通过对结构响应的对比分析,结果表明:粘滞阻尼器的单一控制对设备的减震效果很好,对钢框架结构的减震效果很小;而两种阻尼器的混合控制对钢框架和设备都起到了很好的控制效果,并且两种阻尼器的混合控制优于单一阻尼器控制。     

高层钢-混凝土混合结构抗震性能分析

目的研究结构的最大位移限值、阻尼比、地震波的输入方向等因素对高层钢-混凝土混合结构抗震性能的影响．方法利用同济大学MTS多高层钢结构设计系统，根据钢-混凝土混合结构抗震概念设计原理建立计算机模型，采用时程分析法进行地震反应分析，计算输入两种地震波时结构最大楼层位移、最大层间位移角沿楼高的分布曲线．结果得到了该建筑物的自振特性，表明结构的最大位移限值、阻尼比、地震波的输入方向等因素对结构的抗震性能均有较大影响．结论笔者的方法分析了对高层钢框架-内混凝土核心筒混合结构体系抗震性能有影响的因素，结构的最大位移限值、阻尼比、地震波的输入方向等因素对高层钢-混凝土混合结构的抗震性能均有较大影响．可以通过设置阻尼器来有效地减小建筑物的地震反应．可为工程实用计算提供可靠的理论依据．     

单斜式中心支撑钢框架滞回能层间分布

选取10条近场地震波和10条远场地震波,采用非线性时程分析方法研究了单斜式中心支撑钢框架在罕遇近场、远场地震作用下滞回能及层问分布;对近场、远场罕遇地震下的滞回能层问分布进行了对比分析;提出了简化的滞回能层间分布系数计算公式,为中心支撑钢框架基于能量的抗震设计方法研究提供了技术储备。     

Study on optimum arrangement of hysteretic dampers in frame structure

The earthquake mitigation effect of hysteretic dampers is not only related to the number, stiffness, strength, deformation ability of dampers but also to the strength and stiffness of the structure. This paper studied the condition that structures should be in when the hysteretic dampers mitigated seismic action most effectively and made appropriate numerical analysis to verify the effectiveness of theory derivation. The inelastic seismic responses were analyzed for the SDOF system that the shear strength ratio of the damper system was taken differently and the result showed that when the ratio was in the vicinity of the optimum strength ratio of the damper system, the displacement of the structure was minimum and the energy dissipation of dampers was maximum, which indicated that the dampers mitigated seismic action most effectively. The result also indicated that the hysteretic dampers had significant earthquake mitigation effect when the strength ratio β changed in a relatively wide range.     

两跨三层S梁-SC柱组合框架抗震性能试验研究

为研究钢(S)梁和角钢骨架混凝土(SC)柱组成的框架在荷载作用下的工作性能,进行了一榀1/3比例两跨三层S梁-SC柱组合框架模型在低周反复荷载作用(伪静力)和使用等效单自山度体系输入实际地震加速度记录(拟动力)两种加荷方式下的试验。根据试验结果,文中对组合框架的破坏机制、变形、刚度和延性以及组成构件的工作性能进行了初步分析研究。     

墙趾可更换竖波钢板剪力墙抗剪承载力

针对钢板剪力墙在地震作用下墙趾容易出现应力集中,导致剪力墙局部屈曲和脆性破坏的问题,设计墙趾可更换竖波钢板剪力墙,即在剪力墙墙趾塑性区安装耗能阻尼器. 通过拟静力试验将墙趾可更换竖波钢板剪力墙与传统竖波钢板剪力墙的抗震性能进行对比. 研究墙趾可更换竖波钢板剪力墙的破坏模式、滞回性能、延性和耗能能力、强度和刚度退化以及墙趾阻尼器的可更换性. 试验结果表明：与传统竖波钢板剪力墙相比,墙趾阻尼器的安装不仅可以显著提升墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗侧刚度,也能进一步加强其抵抗面外失稳的能力. 利用ABAQUS有限元软件详细讨论墙趾可更换竖波钢板剪力墙波形钢板厚度、波角、阻尼器腹板厚度对抗剪承载力的影响,并给出墙趾可更换竖波钢板剪力墙的抗剪承载力计算公式.     

强震下人字形中心支撑钢框架滞回能需求层间分布

考虑远、近场地震动特性,采用非线性动力分析方法,对3个不同层数人字形中心支撑钢框架结构滞回能需求的层间分布规律进行了研究。分析了远、近场罕遇地震下各结构层间滞回耗能分布规律及支撑耗能与其它构件耗能的比例,框架中各构件耗能的比例;提出了远、近场地震下结构滞回能层间分布系数计算公式。为中心支撑钢框架基于能量的抗震设计方法研究提供了依据。     

套建增层预应力型钢混凝土组合框架罕遇地震下抗倒塌性能分析

目的研究罕遇地震作用下套建增层预应力型钢混凝土组合框架在不同抗震设防区和场地土下的倒塌规律,以提高套建增层组合框架结构的抗倒塌能力.方法采用IDARC平面分析程序对一榀单层单跨预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架开展滞回性能全过程分析,并与试验结果对比,验证所建数值模型的可靠性,在此基础上建立单跨多层结构形式的套建增层组合框架数值模型,并开展罕遇地震作用下弹塑性时程分析.结果随着套建增层组合框架底层柱高度的增加和增层层数的增多,底层柱损伤呈降低的趋势;同时依据套建增层组合框架底层层高和增层层数,得到了8度和7度抗震设防区下,I、II、III类场地土上套建增层组合框架的倒塌范围.结论倒塌的套建增层组合框架均表现为底层出现层间铰的倒塌机制,依据现行规范对倒塌的套建增层组合框架提高一个抗震等级后均可避免其发生倒塌破坏,可为相关工程设计提供参考.     

再生混凝土框架拟动力试验研究分析

对一榀单跨两层再生混凝土框架进行拟动力试验,采用不同加速度峰值的地震波激励加载,研究了框架受力特点、变形性能和耗能能力等抗震性能。试验表明,再生混凝土框架在小震作用下具有足够的强度和刚度,加载至层间位移角达1/210时,框架处于弹性工作状态,可满足中震弹性的要求。加载至层间位移角达1/120时,框架呈现塑性性能,卸载后变形能够基本恢复,研究表明再生混凝土框架具有良好的抗震性能。     

半刚接钢框架-钢板剪力墙结构滞回性能的有限元分析

为研究半刚接钢框架钢板剪力墙结构（Partially-restrained Steel Frame-Steel Plate ShearWall）的抗震性能,利用经试验验证的双向等效拉杆模型分析了低周往复荷载作用下梁柱半刚性连接对强、弱框架SPSW结构滞回性能、承载力、刚度、耗能能力的影响。分析结果表明：SPSW结构的滞回曲线具有双重特征,当周边钢框架较强时,滞回曲线趋于饱满;当内填剪力墙板较强时,滞回曲线趋于捏缩。随着节点抗弯承载力的增加,强、弱框架的SPSW结构的滞回性能趋于饱满,耗能能力增强,水平承载力呈增大趋势,但对强框架SPSW结构的影响程度大于弱框架SPSW结构。节点抗弯承载力对强框架SPSW结构的抗侧刚度影响较大,对弱框架SPSW结构抗侧刚度影响相对较小。     

Experimental and theoretical study on vibration control ofbase-isolation with energy transducer

In order to evaluate the effects of structural control and energy transition for the base-isolation with energy transducer (BIET), shaking table tests on a steel frame model (BIET system) with scale of 1:4 were conducted and the results were compared with the lead rubber bearing (LRB) isolation system for the same model. Then numerical analysis of the system was carried out, in which the improved Wen analytic model was used to simulate the hysteretic law of transducers. The results show that the structural system can transform the partial earthquake energy to hydraulic energy; furthermore, the effect of structural control can reach or be close to that of the LRB isolation system. The agreements between numerical analysis results and those of shaking table tests demonstrate the accuracy of the numerical model.