基于无能源磁摩擦控制装置的被动智能控制研究

将无能源磁摩擦控制装置应用于结构被动智能控制。分析了无能源磁摩擦控制装置的恢复力特性及影响参数，建立了被动连续变刚度体系的理论模型，推导了受控结构系统的一般方程，进行了模型结构的被动智能控制仿真分析。从理论上验证了无能源磁摩擦控制装置用于结构被动智能控制具有良好的控制效果。     

电磁摩擦控制装置性能试验研究

本文提出了利用电磁铁的磁力效应设计电磁摩擦控制装置的思想，制作了电磁摩擦控制装置模型。通过该装置模型的性能试验研究，获得了其滞回性能曲线。由于可通过改变通电电流使摩擦力由恒定转为连续可变，电磁摩擦控制装置具有明显的自适应性。     

基于电磁摩擦控制装置的被动智能控制研究

本文将电磁摩擦控制装置应用于结构被动智能控制。分析了电磁摩擦控制装置的恢复力特性及影响参数，建立了被动连续变刚度体系的理论模型，推导了受控结构系统的一般方程，进行了模型结构的被动智能控制仿真分析。从理论上验证了：电磁摩擦控制装置用于结构被动智能控制具有良好的控制效果。     

广畅国际大厦磁流变和粘滞阻尼器抗震分析

针对上海广畅国际大厦的抗震问题，通过对不同控制装置的优缺点和适用范围进行比较分析后，采用磁流变阻尼器和粘滞阻尼器相结合的方式，探讨了该结构在无控和安装控制装置后在地震作用下的动力响应和控制效果。文中通过建立结构的力学模型，首先分析了无控结构的动力特性；此后分析了无控结构以及安装磁流变阻尼器和粘滞阻尼器的结构在多遇地震以及罕遇地震作用下的动力响应。分析结果表明，采取磁流变阻尼器以及粘滞阻尼器相结合的方式，能够有效地控制该结构在地震作用下的响应。     

形状记忆合金与温度有关的滞回性能试验研究

针对一种国产NiTi合金，首先通过试验探讨了具受限回复行为随循环次数的变化情况；随后，就该合金马氏体状态的滞回性能和与形状记忆效应相关的滞回性能，进行了多次循环试验，考察了相应的滞回规则以及滞回环形状随循环次数的变化规律，针对前者建立了滞回模型，提出了相应的振动控制装置。     

摩擦摆支座剪力销装置剪断力试验研究

针对实际桥梁工程应用中常见的摩擦摆支座剪力销装置的剪断力进行试验研究。分析了摩擦摆支座水平承载力达到发挥其减隔震功能所需起始力时，支座摩擦力对剪力销剪断力的影响规律，研究结果表明，剪力销剪断时支座摩擦力占比较大且不可忽略。通过摩擦摆支座剪力销单体剪断试验、支座水平滞回性能试验及支座减隔震起始力试验，验证了摩擦摆支座发挥减隔震功能前的约束力主要是由支座摩擦力和剪力销剪断力组成，并分析了剪力销不同排列布置方式对其整体剪断力的影响规律。试验结果表明，进行剪力销设计时有必要考虑支座摩擦力的影响，且剪力销布置排数越少越有利于剪断。     

新型滑移隔震结构模型的振动台试验研究

利用实体软钢棒作为消能限位装置,将一种摩擦性能优良的二硫化钼材料作为隔震支座的滑移材料,提出并制作了一种可以应用于框架结构既能隔震又可以消能的新型摩擦滑移隔震装置。探讨了其设计方法和应用方法,并对安装了该新型摩擦滑移隔震装置的一相似比为1:5的5层框架结构模型进行了振动台试验,测试了框架结构在单向地震波作用下的地震反应规律,分析了摩擦滑移隔震结构的加速度反应、层间剪力反应、隔震层滑移量及隔震层剪力的变化规律。结果表明:一般情况下当设防烈度为8度,Ⅱ类场地时,该隔震结构的加速度响应可降低50%左右,层间剪力响应可降低50%左右,减震效果比较明显。另外,只要确定合理的构造方案和实施方案,这种新型摩擦滑移隔震装置就能满足框架结构的隔震减震要求,可应用于实际工程结构中。     

调谐质量摩擦系统参数优化的独立关联算法

利用屋盖作为被动调谐质量阻尼器（TMD）的质量块是解决TMD附加质量问题的一种较好的方案。再利用屋盖与其支承结构之间的干摩擦替代粘滞阻尼，可构成调谐质量摩擦系统，使控制系统更加经济简练。针对干摩擦的特点提出了独立优化刚度，再优化摩擦系数的算法。该算法适应有限元格式和实际工程设计。数值模拟证实了调谐质量摩擦系统的摩擦力对刚度最优值的影响较小，而刚度对摩擦最优值的影响较大、规律较差的事实，论证了在无摩擦得到的优化刚度可以直接用于摩擦力优化中，用此方法设计调谐质量摩擦系统几乎能够达到最优配置。     

支撑刚度对磁摩擦耗能减振体系的影响

本文在已有磁摩擦耗能减振体系振动台试验基础上，讨论了两类磁摩擦耗能减振体系支撑刚度的影响，揭示了支撑刚度对磁摩擦耗能装置减振效果的影响规律，给出了两类磁摩擦耗能装置在结构中发挥最佳减振效果时支撑刚度的取值范围。     

磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证

本文根据我们设计制作出的磁流变阻尼器的阻尼特性试验结果，提出了描述阻尼器动态特性的两种新的力学模型。一种称之为修正的Bingham模型，它由Bingham单元（库仑摩擦单元与粘滞单元并联）与弹簧单元串联组成。该弹簧单元与磁流变液屈服前区的初始剪切模量和蓄能器的刚度等有关。另一种称为修正的Dahl模型，它采用Dahl模型来模拟库仑摩擦力，克服了常用的Bouc-Wen模型需要确定的参数过多的缺点。为了使模型在阻尼器的电流强度（磁场强度）改变的情况下仍然有效，引入一个内变量描述模型参数与电流强度（磁场强度）的关系。最后，通过理论分析与试验结果的比较，证明本文提出的两种力学模型能够较为精确地描述大多数的磁流变阻尼器在改变电流强度（磁场强度）情况下的动态特性。     

钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的单元刚度和力学模型分析

为研究钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的动力反应性能 ,对其中的摩擦耗能器单元和框架杆单元的单元刚度和力学模型做了分析。钢筋砼摩擦耗能支撑单元由支撑杆单元和钢板—橡胶摩擦耗能器单元组成 ,支撑单元可取空间杆单元 ,摩擦耗能器单元为平面应力矩形单元。摩擦耗能器单元的剪切恢复力曲线为理想的弹塑性曲线 ,根据耗能器单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度 ;框架结构空间杆单元的恢复力模型采用双线型模型 ,根据杆单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度。并利用所编制的程序对十层单榀两跨空间普通框架和摩擦耗能支撑框架在地震作用下进行了弹塑性反应时程分析 ,结果表明耗能支撑框架的顶层最大位移明显小于普通框架     

摩擦耗能器的类型与性能及其在实际工程中的应用

摩擦耗能器是一种构造简单、耗能机理明确、耗能能力大且性能稳定的耗能减震装置,在实际工程中已得到较为广泛的应用.主要介绍不同类型摩擦耗能器的构造与性能及其在实际工程中的应用,并提出了摩擦耗能器在开发与应用中需进一步研究解决的问题.     

碟形弹簧自复位梁柱钢节点受力性能分析

针对自复位节点钢绞线预应力损失的问题,提出了一种新型碟形弹簧自复位梁柱钢节点。介绍了该节点的构造,对该节点的力学性能进行了理论分析。采用ABAQUS建立了碟形弹簧自复位梁柱钢节点的有限元模型,根据理论分析的计算结果验证了有限元分析的准确性。分析了弹簧预压力、摩擦系数、弹簧刚度和腹板摩擦装置的螺栓预紧力对该节点受力性能的影响。结果表明:碟形弹簧自复位梁柱钢节点在低周循环荷载作用下的滞回曲线为旗帜形,具有较好的复位能力和耗能能力。弹簧预压力、摩擦系数和腹板摩擦装置的螺栓预紧力对节点开口弯矩、耗能能力和复位能力的影响较大;弹簧刚度对自复位节点开口后刚度、耗能能力和残余变形的影响较大。     

腹板摩擦式钢框架节点震后可更换性能的试验研究

主要针对梁腹板带有摩擦耗能螺栓的自复位钢框架节点结构进行抗震性能和可更换性能的试验研究,探讨该类节点在往复荷载作用下的滞回性能以及节点域的变形特征。在参数选型的基础上,对5组钢框架节点试件进行了低周反复荷载作用下的拟静力试验,其中:4组试件具有自复位能力,分析了各试件的承载力、刚度、耗能性能和滞回特性等性能。综合研究结果表明:所提出的拼接节点能够利用摩擦螺栓的滑移提高节点的耗能能力,有效减少梁和柱主体构件的损伤,同时预应力筋提供了结构的自复位能力。试验结果表明:在地震作用之后,通过更换腹板及摩擦螺栓可以使结构的承载能力和耗能性能与震前基本一致,从而实现结构功能的快速恢复。     

可控消能减震原理及结构分析

本文介绍一种新的减震结构体系及其分析方法。这种结构体系的减震系统由控制装置及耗能装置组成，控制装置根据结构反馈的相关信号，在回头点处启动耗能装置，耗散大量地震能量，属于半主动控制范畴。试验及理论分析表明，这种结构体系的减震效果良好，能够将结构的地震位移反应降低５０％以上。本文介绍了这种结构体系的减震工作原理、数学模型、理论分析方法及算例，并给出了相应的结论。     

Cyclic behavior and failure mechanism of self‐centering energy dissipation braces with pre‐pressed combination disc springs

A new type of bracing system composed of friction energy dissipation devices for energy dissipation, pre‐pressed combination disc springs for self‐centering and tube members as guiding elements is developed and experimentally studied in this paper. The mechanics of this system are explained, the equations governing its hysteretic responses are outlined and large‐scale validation tests of two braces with different types of disc springs are conducted under the condition of low cyclic reversed loading. The experimental results demonstrate that the proposed bracing system exhibits a stable and repeatable flag‐shaped hysteretic response with an excellent self‐centering capability and effective energy dissipation throughout the loading protocol. Furthermore, the maximum bearing force and stiffness are predicted well by the equations governing its mechanical behavior. Fatigue and destructive test results demonstrate that the proposed bracing system can maintain stable energy dissipation and self‐centering capabilities under large deformation cyclic loading even when the tube members exceed the elastic limit and that a larger bearing capacity is achieved by the system that has disc springs without a bearing surface. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

电磁耗能TMD结构减震效率的振动台试验研究

通过钢框架TMD减震的振动台模型试验，测试电磁耗能TMD新装置的减震耗能性能。大量试验结果表明：利用电磁涡流耗能原理的TMD新装置具有良好的结构减震效率。