日本建筑结构隔震减震研究新进展

本文介绍了日本在建筑结构隔震，减震研究方面取得的几项新进展，其中基础隔震板片结构体系是一种新型隔震结构体系，纳米结晶锌铝合金振动控制阻尼器是一种取得专利的新型减震阻尼器，无粘结钢支撑体系是一种比较新颖的减震支撑体系，跷摆振动控制设计是一个新颖的减震设计概念。     

日本研制出复合型减震装置

日本三井建筑公司开发出不仅对发生频度高的强风和中小地震,而且对大地震也能发挥作用的复合型减震装置。该装置使用的是一种利用在 T 形钢和 L 型钢之间夹进有抗剪强度的薄板状环氧系高分子粘弹性体来吸收能量的粘弹性减震器,可降低加速度为几伽到几十伽的     

软土场地基础隔震建筑减震性能研究

本文研究土与结构相互作用(SSI)对多层及中高层基础隔震建筑地震需求及隔震效率的影响规律,隔震层采用LRB铅芯橡胶与LNR普通橡胶隔震支座组合,就我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中软土场地设置隔震层问题做探讨。提出土与基础隔震结构相互作用的简化计算模型,对不同场地及隔震设计目标下的多层及中高层基础隔震结构进行时程分析。研究表明:软土场地基础隔震建筑隔震层的有效隔震效率相对于硬土场地有所下降,必须通过设置具有一定规格的LRB支座来满足隔震目标。本文给出了铅芯橡胶支座极限变形需求随建筑层高及隔震目标变化的规律。     

日本研制出可变刚性减震装置

日本鹿岛建筑公司研制出了可在地震时自动调节柱和梁的刚性,而避开建筑物共振的减震装置。该装置称为“AVS(Active variablestiffening——可变刚性)减震系统”,并已首次应用于建在该公司技术研究所西调布实验场(东京都调布市)一角的“新大型振动台控制楼”。AVS 系统由以下部分构成:①检测地震的计测传感器;②判别地震性质的地震动分析器;③选择建筑物刚性的控制用计算机;④使     

Lock-up装置在连续梁桥上的减震性能研究

以某客运专线上大跨连续梁桥为实际工程背景,研究了Lock-up装置对结构纵向抗震性能的影响。根据Lock-up装置在地震作用下具有反复锁止的受力特点,采用非线性时程分析方法,分析了锁止速度对结构减震性能的影响。结果表明:对于大跨连续梁桥,Lock-up装置能够充分发挥活动墩的抗震承载能力,有效地提高桥梁结构整体抗震性能。当锁止速度较小时,Lock-up装置可以采用大刚度连杆模拟,并假定其始终处于完全锁定状态。但当锁止速度较高时,应考虑Lock-up装置反复锁止的实际工作特点,否则应用上述计算方法所得的结果偏于不安全。     

高层医疗建筑消能减震技术应用研究

医疗类建筑是抗震救灾的重要场地,如何保证医疗建筑在发生地震时实现“大震不倒”甚至“功能不中断”,成为值得研究的关键问题。对于位于发震断层附近的医疗类建筑,本文以实际项目为例,采用粘滞阻尼器作为一种消能减震的手段,将减震结构与非减震结构在多遇地震和罕遇地震工况下的地震响应进行对比。结果表明:多遇地震工况下,粘滞消能器发生轴向拉压变形开始耗能,能够提供3%的附加阻尼比,主体结构地震力减小,结构构件尺寸较非减震结构能够更好地满足医疗建筑的使用要求;罕遇地震工况下,设置粘滞消能器的结构X与Y向最大层间位移角分别为1/214和1/230,结构塑性铰分布满足“强柱弱梁”的设计准则,整体结构基本满足“大震下功能不中断”的性能要求。     

日本研究出用于小地震的减震建筑方法

日本一家建筑公司1992年1月9日宣布,他们开发出了复合减震建筑方法,即把用于发生频率高的小地震的积层橡胶重新安装在过去用于大地震的减震装置上。当发生小地震时,主要是易在水平方向上变形的下部的积层橡胶发挥作用;当发生大地震时,则是过去的减震装置部分起作用。据说,采用这种复合减震装置在烈度为4的地震中,成功地将传给建筑物的振动控制在原有减震装置的约二分之一左     

钢阻尼装置应用于斜拉桥横向减震的试验研究

为探究新型钢阻尼装置对斜拉桥横向抗震的影响,以广东榕江大桥为工程背景,设计了1∶20的缩尺试验模型,并开展了4台阵振动台试验。试验结果表明:新型横向钢阻尼体系比横向固结体系一阶频率低;新型横向钢阻尼体系相比横桥向固结体系能有效地减小结构的位移反应及加速度反应,且随着地震动峰值加速度的增,减震效果越加明显,证明横向钢阻尼体系是合理的。因而,选择合适的钢阻尼装置可以提高斜拉桥的抗震性能。     

大跨径钢管混凝土拱桥减震控制装置参数的研究

大跨度桥梁结构的减震控制研究对于桥梁结构的抗震安全具有重要意义。本文以主跨368m的茅草街大桥为研究对象,基于ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,并采用子空间迭代法分析了该桥的动力特性。在此基础上进行了大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应及减震控制研究,重点进行了弹性连接装置和粘滞阻尼器减震效果的参数敏感性分析,并对比分析了不同位置布设减震装置时的效果。结果表明,纵飘振型对该桥肋纵向相对位移的贡献最大;弹性连接装置和阻尼器均能有效减小地震作用下该桥的肋梁纵向相对位移;综合考虑各关键部位的地震响应时,同时采用两类减震装置并将其分散布置时的减震效果最佳。结论可供大跨度中承式钢管混凝土系杆拱桥的抗震设计参考。     

减震装置提高防护门抗力的理论分析

在端部采用减震装置可提高防护门的抗力,而且该减震装置会影响防护门的振动特性和动力响应,因此对其在爆炸载荷作用下的动态响应分析非常重要。本文建立了具有减震装置防护门的计算模型,推导出了结构在爆炸荷载作用下的解析计算式,分析了化爆和核爆荷载作用下减震装置对振动的影响规律。结果表明,由弹性支承和阻尼器组成的减震装置可以明显降低结构的动力系数,从而提高防护门的抗力,但提高的效果与弹性支承的刚度、载荷作用时间的长短以及振动衰减的程度相关。     

加装减震装置的特高压复合材料支柱绝缘子振动台试验研究

为研究复合材料电气设备抗震性能与减震技术应用效果,对特高压复合支柱材料绝缘子进行了抗震与减震地震模拟振动台试验,研究了设备动力特性和地震响应。白噪声试验结果表明:该复合材料支柱绝缘子在安装减震器后第1阶频率由1.11 Hz降低到1.04 Hz,表明减震器对设备结构的整体刚度影响较小。3种地震波试验结果表明:设备地震响应与地震动峰值加速度在抗震试验中呈线性变化关系,但在减震试验的应力响应中呈非线性变化关系;设备安装减震器后,试验地震动峰值加速度越大,减震效率越高,最高达到了66.32%;而位移减震率与地震动峰值加速度无明显规律,最大位移减震率为49.36%。试验研究结果表明:试验设备安装减震器后抗震性能得到显著提升,为复合材料电气设备抗震性能研究与减震技术应用提供了参考依据。     

中等跨径斜拉桥塔梁弹性约束装置的减震效应研究

对于高烈度设防区的中等跨径斜拉桥,往往采用漂浮或半漂浮体系结构,为防止梁端位移过大,需在桥塔和主梁之间设置合理的弹性索约束。为了得到合理的弹性索刚度值,以一座中等跨径混凝土斜拉桥为例,首先推导了塔、梁之间弹性约束刚度值的估算公式,并建立桥梁的动力分析模型,利用反应谱方法分析了弹性约束装置刚度参数变化对桥梁动力特性、索塔内力和塔顶、梁端位移的影响规律,通过参数分析得到了与公式计算值相吻合的最优解。分析结果表明:本文的弹性索刚度估算公式可以较准确估算弹性索的刚度初始值;弹性索能有效地控制漂浮、半漂浮体系斜拉桥过大的梁端位移,并改善斜拉桥索塔的受力状况。     

SMA负刚度双曲面减震装置的优化及抗震性能研究

SMA负刚度双曲面隔震装置的试验结果表明：绕支座布置的SMA索在支座转弯处不能自由滑动,导致SMA索的受力与设计目标严重不符。为解决上述问题,拟提出一种优化升级的SMA负刚度双曲面减震装置。基于某一连续梁桥,比较研究了正刚度、零刚度与该负刚度装置的抗震性能。结果表明：该优化装置具有良好的耗能能力、自恢复性能以及强震下的限位能力。与正刚度装置及零刚度装置相比,该装置具有更好的抗震性能。     

桥梁减震性能研究

针对当前桥梁延性抗震及减、隔震设计的研究现状，阐述了在桥梁减、隔震设计中存在的问题，并采用编制的有限元非线性动力分析程序，对设置橡胶支座的一座简支梁桥的抗震性能进行了分析，检验了减、隔震支座的减震效果，比较了普通延性抗城和普通板式橡胶支座，铅芯橡胶支座的减震特点对减、隔震桥梁的延性地震响应特性进行了初步的探讨。     

网架减震球型钢支座减震性能振动台试验研究

针对网架结构的受力特点,提出了一种新型网架减震球型钢支座.按照相似原理制作了网架减震球型钢支座的缩尺模型,并通过模拟地震振动台试验系统地研究了这种支座在地震作用下的减隔震性能.试验结果表明,网架减震球型钢支座能够有效阻隔地震动向上部结构的传递,滞回环饱满、等效阻尼比大,具有良好的隔震及减震耗能能力.     

基于自由振动响应的基础隔震建筑减震能力评估方法研究

目前国内外已修建完成了大量隔震建筑,但仅有少量经受了地震检验,绝大部分隔震结构减震能力能否达到设计目标尚存疑问.本文针对基础隔震建筑,提出了一种基于自由振动响应的减震能力评估方法.首先,对隔震建筑进行多级幅值初位移自由振动原位试验,获取结构的抗震能力曲线;其次,根据地震反应谱建立地震需求曲面,进而确定隔震结构性能点;最...     

采用耗能减震装置修复震后有损伤钢筋混凝土框架的试验研究

本文通过地震模拟振动台试验研究用耗能减震装置修复后震后有损伤钢筋混凝土框架的效果和可行性，文中制作了两层和三层两座钢筋混凝土剪切型框架，首先进行了地震损伤模拟试验，其次提出了震后有损伤结构的参数识别方法，修复准则和修复用耗能减震装置的设计准则；在此基础上，采用了软钢屈服型耗能器驿两座试验框架在地震损伤后进行修复，并再次对修复后的框架模型进行地震模拟试验，证实了采用这种修复措施可以恢复震后有损伤结构     

《建筑消能减震技术规程》编制组成立

2007年9月6日,《建筑消能减震技术规程》编制组成立暨第一次工作会议在广州市东山宾馆召开。会议由广州大学科技处处长周云教授主持,共有来自全国各地近30名建筑消能减震技术领域的专家学者及规程主管、归口单位领导出席了会议。     

MTMD对建筑结构多模态控制的减震分析

本文研究了MTMD对建筑结构多模态减震控制。将主结构简化为多自由度模型，MTMD对结构的反力与地震荷载共同作为结构的荷载输入进行分析；基于主结构多模态耦合进行推导分析，阐述了MTMD与结构之间的相互作用关系，提出MTMD的复惯性质量。提出MTMD的控制类型是加速度相关型的无源被动控制。从频域传递函数，白噪声、宽带和窄带地震激励下的结构相对位移和绝对加速度谱密度，以及El-centro地震波作用下结构的地震响应三个方面，分析了MTMD对顶部带有结构附属物的结构的控制效果。并且给出TMD的控制效果加以比较验证。算例说明MTMD多模态控制对结构的相对位移和绝对加速度均有较好的控制效果，并且优于TMD控制效果。     

液化层减震机理研究

液化层的减震作用一直是引人入胜的话题,但至今没有做过系统的研究。本文通过国内首次研制的多层剪切砂箱试验及一维有效应力分析对液化前后的应力、应变及减震机理等作了探讨。计算结果与实验结果在定性上是一致的,与通过宏观震害得到的认识也是相符的。