两类铅阻尼器的滞回性能研究

在研制一套具有竖向耗能能力的抗倾覆装置过程中,针对该装置对阻尼器的要求,设计了两种铅阻尼器,铅剪切阻尼器和钢铅组合耗能器。根据实验得出的两种铅阻尼器的滞回曲线的基础上,简化滞回规则,并通过算例分析,给出控制效果分析。分析表明,两种阻尼器对结构的竖向震动起到了一定的控制效果,适合工程应用。     

铅阻尼器的研究与应用

铅阻尼器是一种耗能性能良好、构造简单、制作方便的减震装置。本文概述了铅的基本性能。几种铅阻尼器的原理、构造与主要特性,给出了恢复力模型,介绍了其在隔震、耗能减震中的应用情况,指出了值得进一步研究的一些问题。     

波纹钢管铅阻尼器耗能性能分析研究

提出一种波纹钢管铅阻尼器,介绍了其构造、工作机理、布置形式及特点,采用ABAQUS软件,建立钢管阻尼器、波纹钢管阻尼器和波纹钢管铅阻尼器有限元模型,对其应力分布,传力路径和滞回性能进行模拟分析。结果表明:波纹钢管铅阻尼器耗能减震机理明确,工作性能和耗能性能稳定,滞回曲线饱满以及耗能能力强,具有良好的变形和延性,极限变形大;波纹钢管铅阻尼器通过在波纹钢管内设置铅芯使初始刚度、承载能力和耗能能力得到大幅度提高,既有效保持了波纹钢管的变形能力,又避免波纹钢管发生局部屈曲,使波纹钢管耗能能力得到充分发挥。波纹钢管铅阻尼器在1mm小位移下就可以进入耗能,而且很快进入稳定耗能状态,等效阻尼比稳定在0.3~0.4之间。     

双曲型不锈钢管铅阻尼器性能研究

提出一种双曲型不锈钢管铅阻尼器,阐述了其构造与特点。采用ABAQUS有限元分析软件,对双曲型不锈钢管铅阻尼器和普通钢管铅阻尼器及设过渡段(A类构造)、不设过渡段(B类构造)的双曲型不锈钢管铅阻尼器进行对比分析。结果表明:双曲型不锈钢管铅阻尼器滞回曲线对称、饱满,在小位移下即进入屈服耗能,具有优异且稳定的耗能能力;当阻尼器初始屈服承载力相等时,双曲型不锈钢管铅阻尼器在更小的位移下进入较稳定的耗能状态,提供更大的稳定屈服承载力;A、B类构造的双曲型不锈钢管铅阻尼器均具有优异的力学性能,B类构造可降低不锈钢和铅芯的用量,简化加工工艺,提高其经济性。     

铅橡胶复合阻尼器的性能试验研究

介绍作者提出的铅橡胶复合阻尼器的构造与耗能原理，通过不同形状，不同大小铅心的8个铅橡胶复合阻尼器的循环荷载试验，研究了频率、应变幅值、循环次数、铅芯直径、竖向压力等对铅橡胶复合阻尼器的影响规律。研究结果表明，铅橡胶复合阻尼器工作性能稳定，耗能性能和抗疲劳性能好。     

组合式铅橡胶复合阻尼器的性能试验研究

研究提出了组合式铅橡胶复合阻尼器,对该阻尼器的力学性能和疲劳性能进行了试验研究,分析了频率、应变幅值、铅芯直径、循环次数对阻尼器性能的影响规律。研究结果表明,组合式铅橡胶阻尼器具有很好的工作性能和耗能性能。     

设置铅阻尼器的某常规岛主厂房耗能减震分析

铅阻尼器是一种滞回性能稳定、构造简单和受环境影响较小的耗能减震装置。为了研究铅阻尼器在常规岛主厂房中的耗能减震效果,本文采用非线性分析软件ABAQUS对设置铅阻尼器的某常规岛主厂房结构进行了罕遇地震作用下的有限元分析,对比不同地震波作用下的结构弹塑性分析结果。结果表明:设置铅阻尼器以后,结构的抗震性能显著提高,研究为铅阻尼器在常规岛主厂房结构中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为常规岛主厂房结构的减震提供有益的借鉴和参考。     

某耗能减震框肢剪力墙转换结构分析

采用复合型铅粘弹性阻尼器对带转换层框肢剪力墙结构的某酒店进行了耗能减震设计,对耗能减震结构和钢支撑结构进行了对比分析,包括反应谱和局部非线性多遇地震作用和罕遇地震作用下的时程分析。结果表明,底部框架结构布置复合型铅粘弹性阻尼器后,在多遇和罕遇地震情况下层间位移能满足《建筑抗震设计规范》要求,并且采用耗能减震结构能优化整体结构,不会对转换层上部结构产生不利的影响,能更好地改善结构的抗震性能。     

铅阻尼器在超高层结构中的应用研究

为了研究铅阻尼器在超高层结构中的耗能减震效果,采用非线性分析软件PERFORM-3D对超高层结构进行了罕遇地震作用下的有限元分析,对比了不同地震波作用下的结构弹塑性分析结果。分析结果表明:设置铅阻尼器的超高层建筑结构的抗震性能有了很大的提高,在罕遇地震作用下能够满足"大震不倒"的性能要求。研究为铅阻尼器在超高层结构中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为超高层结构的减震控制提供有益的借鉴和参考。     

粘滞阻尼器力学性能试验研究

叙述了粘滞流体阻尼器用于结构消能减震的优点，把根据某一抗震加固工程需要而设计的一种国产粘滞流体阻尼器放在伪静力装置下试验其力学特性，试验结果表明其耗能效果良好，同时了解了其本身的有限刚度特性，提出了粘滞流体阻尼器支撑系统刚度设计的要求。     

Dynamic analysis method of a combined energy dissipation system and its experimental verification

A combined energy dissipation system is developed in this paper. In this system lead rubber dampers and their parallel connection with oil dampers are used in the braces of a structural frame. A dynamic analysis method of the system, including the modelling of the lead rubber damper and the oil damper, is proposed. In the analysis method, the restoring force characterestics of the lead rubber damper is simulated by the Bouc–Wen hysteretic model, and the behaviour of the oil damper is simulated by a velocity and displacement‐related model in which the contributions of the oil damper to the damping force and stiffness of the system are considered. A series of shaking table tests of a three‐storey steel frame with the combined energy dissipation system are carried out to evaluate the performance of the system and to verify the analysis method. The test and analysis show that the performance of the combined energy dissipation system is quite satisfactory and there is a good agreement between the analysis and test results, which indicates that the analysis method proposed in this paper is valid and suitable for the dynamic analysis of the combined energy dissipation system. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

内藏X形软钢板铅复合耗能器的力学性能及减震分析

在内藏X形软钢板铅复合耗能器和软钢耗能器低周反复荷载试验研究基础上,进行了理论分析,理论计算滞回曲线与实测滞回曲线吻合较好。建议了恢复力模型。将内藏X形软钢板铅复合耗能器应用到了悬挂减震结构中,进行了地震反应时程计算分析,计算结果表明,装有内藏X形软钢板铅复合耗能器的结构具有良好的减震性能。     

新型SMA耗能器及结构地震反应控制试验研究

利用NiTi合金丝的超弹性性能，本文提出了两种新型SMA被动耗能器，分别称之为拉伸型SMA耗能器和剪刀型SMA耗能器。通过对耗能器的构造设计，安装在耗能器中的NiTi丝始终处于受拉状态，避免了合金丝在结构振动过程中受压屈曲。文中阐述了拉伸型SMA耗能器和剪刀型SMA耗能器的构造及工作原理，并将其安装在模型结构上进行了地震模拟振动台试验，验证了新型SMA耗能器的减振效果。     

某周期比超限偏心结构地震反应控制分析

本文以周期比超限的某偏心结构工程为研究背景,基于SAP2000建立三维有限元模型,采用黏滞阻尼器、黏弹性阻尼器、软钢阻尼器、复合铅黏弹性阻尼器和钢支撑五种减震方案对其进行扭转控制,针对不同扭转控制方案分别进行了模态分析、反应谱分析和动力时程分析,对比研究了多遇地震作用下各控制方案的周期比、层间位移、支撑内力及阻尼器的耗能能力。研究表明:五种控制方案均具有有效抑制结构扭转振动响应的能力,降低结构的最大层间位移角,并使之满足规范要求;后四种控制方案能明显减小结构的周期比,将结构第一扭转反应控制在第三振型;对于此类偏心结构体系的扭转振动控制,本文建议阻尼器设置应尽量远离刚度中心,以达到最佳扭转控制效果。     

新型形状记忆合金阻尼器的试验研究

本文在对形状记忆合金(SMA)的力学性能研究的基础上，设计和制造出一种性能良好的SMA阻尼器，介绍了其工作原理及有关试验结果，将该阻尼器安装在斜拉桥模型上，进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明该阻尼器的耗能效果明显，在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景。     

Development of steel dampers for bridges to allow large displacement through a vertical free mechanism

Isolation bearings and dampers are often installed between piers and superstructures to reduce the seismic responses of bridges under large earthquakes. This paper presents a novel steel damper for bridges. The damper employs steel plates as energy dissipation components, and adopts a vertical free mechanism to achieve a large deformation capacity. Quasi-static tests using displacement-controlled cyclic loading and numerical analyses using a finite element program called ABAQUS are conducted to investigate the behavior of the damper, and a design methodology is proposed based on the tests and numerical analyses. Major conclusions obtained from this study are as follows:(1) the new dampers have stable hysteresis behavior under large displacements;(2) finite element analyses are able to simulate the behavior of the damper with satisfactory accuracy; and(3) simplified design methodology of the damper is effective.     

铅粘弹性阻尼器的计算模型

本文首先介绍了作用所开发的铅粘弹性阻尼器的构造与性能,并根据铅弹性险尼器的试验滞回曲线,采用双线性模型和双线怀－ＲＯ模型来描述其力学性能,最后根据试验结果进行两种模型的对比分析。分析表明：双线性－ＲＯ模型比双线性模型更能真实地描述铅粘弹性尼器的滞回耗能特性。