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。     

铅粘弹性阻尼器性能试验研究

本文介绍了作者提出的铅粘弹性阻尼器的构造和原理，对铅粘弹性阻尼器在不温度，频率，应应幅值和粘弹性层厚度的情况下进行了试验，分析研究了温度，频率，应变幅值和粘弹性层度对铅粘弹性阻尼器性能的影响规律，同时，对铅粘弹性阻尼器进行了低周疲劳试验和大变形试验，考察了铅粘弹性阻尼器的疲劳性能和极限变形能力，最后给出了有关的结论和建议。     

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。     

剪切钢板阻尼器研究与应用进展

文章对国内外剪切钢板阻尼器的研究与应用进展进行了综述,介绍了剪切钢板阻尼器的构造、耗能原理、性能特点、工程应用实例等,作者从所得的研究成果中重点概括了腹板宽厚比、腹板削弱情况、翼缘宽厚比、翼缘所用钢材、翼缘形状、加劲肋设置方式等对剪切钢板阻尼器耗能能力及限制腹板发生面外失稳能力的影响,同时深入分析了剪切钢板阻尼器在研究和应用中存在的问题,并指出了今后应重点研究解决的若干问题。     

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。     

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。     

装有铅橡胶复合阻尼器结构的减震研究

本文在普通铅芯橡胶垫的基础上,提出了一种新型阻尼器－铅橡胶复合阻尼器,并介绍了其构造与工作原理,建立了铅橡胶复合阻尼器结构的分析模型,并对铅橡胶复合阻尼器的减震效果进行了初步分析。结果表明,铅橡胶复合阻尼器具有很好的减震效果具有广阔的应用前景。     

低屈服点钢剪切板阻尼器滞回性能试验研究

为改善传统滞变型阻尼器在小振动变形时不明显的耗能效果,利用国产低屈服点钢设计了5个剪切板阻尼器（LYPSSP）,并对其进行低周往复循环荷载试验,重点考察阻尼器核心板连接方式、高厚比、十字加劲肋对其滞回性能的影响。研究结果表明：核心板与翼缘板通过熔透焊缝连接与螺栓连接相比,构造简单、可靠度高且易加工;由国产低屈服点钢制作的剪切板阻尼器滞回曲线饱满,耗能性能好,在同一位移级别下循环的滞回曲线基本上重合,稳定性好,并且在整个循环加载过程中,强化现象非常明显,破坏之前也没有出现强度和刚度的突然改变;以P/Py为设计目标时,核心板高厚比越小、面外屈曲越小,滞回曲线就越饱满,耗能性能就越好;根据等效粘滞阻尼器系数和平均耗能指数,能够对阻尼器的耗能性能很好地做出评价。     

扇形铅粘弹性阻尼器性能的有限元分析研究

设计了18组不同构造和参数的扇形铅粘弹性阻尼器（SLVD）,采用ABAQUS软件对其进行有限元数值模拟分析,研究了铅芯个数、铅芯直径、铅芯布置形式、橡胶剪切模量、薄钢板与橡胶层厚度比及加载应变幅值对其耗能性能和阻尼特性的影响。分析结果表明：SLVD的耗能系数和等效阻尼比随着铅芯个数的增多、直径的增大而增大,随着橡胶剪切模量、应变幅值的增大而减小;铅芯布置形式应以双铅芯形式为宜,薄钢板和橡胶层的厚度之比应控制在0.4~0.5。     

锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究

本文对一种新型形状记忆合金阻尼器——锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型能用程序ANSYS进行了验证,得出锥形形状记忆合金阻尼器的滞回模型可简化为分段线性滞回模型,试验包括形状记忆合金丝的本构试验、疲劳试验阳阻尼器的性能试验．试验结果与数值分析结果基本吻合,形状记忆合金表现出良好的超弹性。     

铅阻尼器在自锚式悬索桥横向减震设计中的应用研究

某自锚式钢桁架悬索桥结构主跨408m,采用双层桥面,2根主缆为空间线形布置。本文根据自锚式悬索桥独特的动力特性,提出在悬索桥主梁与过渡墩、辅助墩之间沿横向设置铅挤压阻尼器的消能减震设计方案,以控制悬索桥的横向地震反应。根据风、行车和地震荷载等各种工况可能引起的支座剪力值,提出了铅挤压阻尼器临界滑移荷载值的确定方法。研究表明,同时采用铅挤压阻尼器和粘滞阻尼器的消能减震技术,可以有效地减小悬索桥的横向地震反应,可供工程实践参考。     

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.     

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。     

采用软钢阻尼器连接的L形装配式剪力墙抗震性能试验研究

基于"强水平缝弱竖向缝"的设计理念,对采用软钢阻尼器直接连接腹板墙和翼缘墙的L形装配式剪力墙试件进行低周反复荷载试验。试验结果表明试件的整体工作性能良好,其位移延性系数均大于2.6,具有良好的变形性能;阻尼器平面内工作性能良好,能够实现屈服耗能。设计中应考虑阻尼器的屈服力对单片墙肢轴压比的影响,以满足规范对试件轴压比的要求,同时避免试件在两个加载方向的承载力产生较大差异。     

Simplified seismic design approach for steel portal frame piers with hysteretic dampers

A simplified seismic design procedure for steel portal frame piers installed with hysteretic dampers is proposed, which falls into the scope of performance‐based design philosophy. The fundamental goal of this approach is to design a suite of hysteretic damping devices for existing and new bridge piers, which will assure a pre‐defined target performance against future severe earthquakes. The proposed procedure is applicable to multi‐degree‐of‐freedom systems, utilizing an equivalent single‐degree‐of‐freedom methodology with nonlinear response spectra (referred to as strength‐demanded spectra) and a set of formulae of close‐form expressions for the distribution of strength and stiffness produced in the structure by the designed hysteretic damping devices. As an illustrative example, the proposed procedure is applied to a design of a simple steel bridge pier of portal frame type with buckling‐restrained braces (one of several types of hysteretic dampers). For the steel portal frame piers, an attempt is made to utilize not only the displacement‐based index but also the strain‐based index as pre‐determined target performance at the beginning of design. To validate this procedure, dynamic inelastic time‐history analyses are performed using the general‐purpose finite element program ABAQUS. The results confirm that the proposed simplified design procedure attains the expected performance level as specified by both displacement‐based and strain‐based indices with sufficient accuracy. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Steel frames with bracing mechanism and hysteretic dampers

A new earthquake resistant structural system for multi‐storey frame structures, based on a dual function of its bracing components, is developed. This consists of a hysteretic damper device and a cross‐bracing mechanism with a kinetic closed circuit, working only in tension, so that cable members can be used for this purpose. Solutions are presented regarding the connections' design of three types of structural frame system, that are concerned throughout the study: braced moment free frame, braced moment resisting frame with moment free supports, and with moment resisting supports. The dynamic behaviour of the system is investigated on the basis of an SDOF model, and based on the response spectra method an approximate design approach of the controlled structures is shown. From the time history analysis of the structural systems for the El Centro earthquake the areas of appropriate stiffness relations of the frames to the hysteretic dampers and the cable braces are deduced, so that the energy dissipation of the system may be controlled by the damper‐cable bracing mechanism. Based on the results of these studies, a predesign approach is developed for the implementation of the control system in frame structures. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.