设置速度相关型阻尼器减震结构非线性时程分析

对应杆系 层动力分析模型 ,推导了速度相关型阻尼器的单元刚度矩阵和单元阻尼矩阵 ,并在HBTA程序中实现对设置速度相关型阻尼器减震结构的非线性时程分析 ,对一个设置线性粘滞阻尼器的钢框架模型 ,用HBTA对其进行地震反应时程分析 ,并与SAP2 0 0 0软件的计算结果进行对比。最后 ,用HBTA计算一个设置粘弹性阻尼器的钢筋混凝土结构在罕遇地震影响下的非线性时程反应 ,并比较了粘弹性阻尼器的不同计算模型对减震效果的影响     

抛物线外形软钢阻尼器试验研究

提出一种新型的具有抛物线外形的软钢阻尼器,该阻尼器具有全长截面同时屈服的特点,可充分发挥软钢的材料功效。根据力学相关理论,推导出了该阻尼器的外形设计公式。按公式设计了软钢阻尼器,对两组阻尼器进行了拟静力试验,试验结果表明：具有抛物线外形的软钢阻尼器能有效地避免应力集中,具有稳定的滞回性能和良好的塑性变形能力,是一种理想的耗能元件。最后,用有限元软件分析了加载过程中的应变分布及滞回性能,结果与理论和试验研究相一致,为进一步优化阻尼器参数提供了合理的有限元模型。     

高烈度区斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下,对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩;然而,从桥梁正常使用的角度来看,塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。     

Iterative step‐by‐step procedure for optimal placement and design of viscoelastic dampers to improve damping ratio

In this study, an iterative step‐by‐step procedure is proposed for optimal placement and design of viscoelastic dampers in order to achieve a target damping ratio based on simple equations and quick estimation. Through the procedure, the dampers are placed one by one in stories with maximum interstory drift at each sequence. Effect of lateral stiffness of added dampers and consequent changes in frequency of the structure as well as changes in damping characteristic of the structure after adding each damper are also considered at each sequence. In order to achieve an economical design, dampers are designed according to the lateral stiffness at each story of the main structure instead of using identical dampers in all stories. During the whole procedure, a time‐history analysis is performed at each sequence. Two numerical examples, including an 8‐story and a 15‐story building, are presented. The results indicate that optimal arrangement of dampers has a considerable influence on reduction of roof displacement up to 25% compared to uniformly distributed arrangement of dampers. In addition, with optimal arrangement, the number of dampers needed to achieve a specific interstory drift is significantly reduced, and the structural damping ratio is improved to a target value, reflecting global optimality of the proposed method.     

超大跨度斜拉桥的地震位移控制

对于千米级的超大跨度斜拉桥 ,一般要求塔柱在强震下基本保持弹性 ,因此往往选择隔震体系 (全飘浮或支承 )来减小地震反应。但是采用隔震体系的超大跨度斜拉桥在强震下会产生很大的梁端位移 ,必须加以控制才能保证整个结构的抗震安全性。本文从地震位移控制的机理出发 ,探讨了控制地震位移的方法、具体的装置及参数选择 ,最后介绍了超大跨度斜拉桥地震位移控制的实例。实例分析表明 ,只要合理选取参数 ,在塔、梁间设置弹性连接装置或阻尼器均能有效地控制梁端的地震位移 ,但阻尼器的效果更为理想。     

油膜惯性力对转子-挤压油膜阻尼器系统非线性响应特性的影响

通过求解考虑油膜惯性力转子－挤压油膜阻尼器系统的微分方程,得到了系统稳态圆响应的频响特性曲线、骨架曲线和传递率曲线,并比较了油膜惯性力对于系统稳态响应的影响。分析证明：油膜惯性力使系统的等效刚度系数与阻尼系数产生较大的变化,并使系统的共振峰值得到抑制,系统参数对稳态响应有较大的影响。     

磁流变阻尼器在斜拉索减振中的应用

大跨度斜拉桥拉索的大幅振动及其控制越来越引起人们的重视，应用磁流变阻尼器进行拉索减振是一种新的探索。文中介绍在洞庭湖大桥应用磁流变阻尼器进行拉索减振的试验研究情况，得到了安装阻尼器前后拉索的动力特性，结果显示拉索系统的模态频率在安装阻尼器后增大了3％－4％，模态阻尼比无阻尼器时增大了3倍－6倍。磁流变阻尼器的减振效果经历了实际风雨振的检验，在其他拉索发生大幅振动的情况下，装有磁流变阻尼器的拉索稳定如常，其振幅减小20倍－30倍。证明该阻尼器是拉索减振的有效手段。这些对于应用磁流变阻尼器进行拉索振动控制具有一定的指导意义。     

带中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架拟动力试验

为解决较大跨度自复位钢框架结构层间位移角可能超限或耗能不足的关键问题,课题组前期提出将中间柱型阻尼器应用于装配式自复位钢框架。但是因门窗开洞等要求而不能在跨中处设置中间柱型阻尼器,从而提出了带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架,对其进行了拟动力试验,并与带单中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架的拟动力试验进行了对比,分析了其位移响应、滞回性能、中间柱摩擦阻尼器滑动、索力及典型部位应变变化等。结果表明,两榀框架震后短梁-长梁连接界面处残余转角和索力降低均较小,具有良好的开口闭合机制,耗能能力较优,能够有效避免主体结构的损伤,且带双中间柱摩擦阻尼器的装配式自复位钢框架控制结构侧移效果更好,耗能性能更优,适用于较大跨度的多高层结构。     

圆筒式磁流变制动器的设计

应用Bingham模型描述强磁场作用下磁流变液的流变特性，并以此为基础分析了圆筒式磁流变液制动器的工作机理，建立了制动力矩的工程计算模型，根据磁流变制动器的特点，导出了制动器设计中主要几何参数的理论计算公式，并对制动器设计中的有关问题进行了初步分析。     

一种磁流变阻尼器控制系统的试验方法

在分析磁流变阻尼器阻尼力计算模型的基础上,对电控特性方程进行了分析讨论,通过研究控制系统的激励源、数据采集系统、电流控制器等主要模块,设计了一种基于MTS810材料试验机的磁流变阻尼器控制系统的试验方法,试验结果符合理论计算模型。该方法对于磁流变阻尼器的半主动控制、力学性能测试及结构改进研究十分有效。