耗能减震结构的抗震设计原则与设计方法

根据国内外耗能减震器和耗能减 研究成果,结合我国正在修订的建筑结构抗震设计规范,提出了耗能减震结构的实用抗震设计方法。     

基于能量被动耗能结构抗震设计方法的研究

将结构前两阶振型各自等效为单自由度,采用模态pushover分析确定各等效单自由度的屈服强度系数和延性系数,然后由反应谱计算各阶振型耗散能量需求,利用各振型能量分布曲线,求得各层耗散能量需求,叠加得到各层地震总能量需求,据此确定耗能装置的类型及设计参数.运用该方法对9层钢框架进行了设计,并通过非线性动力分析进行了验证,结果表明该方法精确度符合实际工程需求.     

一种新型抗震耗能剪力墙结构—结构的抗震性能研究

本文根据两个十层新型抗震耗能剪力墙结构模型的振动台试验结果，研究了这种结构的地震反应、变形特性和耗能机理、提出了进行非线性地震反应分析的计算模型，并与试验结果进行了对比，在此基础上进行了参数研究，分析了结构主要参数的变化对抗震性能的影响。     

结构被动耗能减振效果的参数影响

本文研究粘滞、粘弹、金属屈服和摩擦型上类与斜撑串联的被动耗能器对结构减振效果的参数影响。首先,建立了结构、耗能器和斜撑共同工作的计算模型;然后考虑不同耗能器的特点,给出了相应的运动方程;第三,通过大量的数值计算,研究了耗能器刚度（或耗能器与斜撑的组合刚度）、屈服位移等参数对结合减振结果的影响,得到了这些参数的最佳取值范围,从而为结构的耗能减振设计提供了基础。     

三种阻尼减振结构抗震性能的对比分析

对设置两种新型摩擦阻尼器(T形芯板摩擦阻尼器和拟粘滞摩擦阻尼器)和粘滞阻尼器的单自由度结构及多层实际工程结构进行了时程分析研究。结果表明，一方面三种阻尼器都能有效地控制结构的反应，另一方面T形芯板摩擦阻尼器的位移控制效果略好于拟粘滞摩擦阻尼器，但是后者的加速度控制效果好于前者。     

消能减振房屋抗震设计方法研究述评

阐述了安装有粘滞流体阻尼器的消能减振房屋抗震设计的原理和方法,包括阻尼器的工作原理和计算模型,性能试验和检验的标准,附加阻尼比公式的推导和抗震设计方法等。     

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。     

高层拟粘滞摩擦耗能结构的试验与参数研究

首先对一座安装有拟粘滞摩擦耗能器的１：８的１６层三跨钢结构模型、该结构未装耗能器的空框架以及装有普通支撑的框架模型进行了振动台地震模拟试验和动力特性试验,试验结果表明拟粘滞摩擦耗能器有良好的减振效果。然后对影响耗能体系减振效果的主要参数进行了数值研究,讨论了支撑刚度、初始起滑力和耗能器接触刚度对减振效果的影响。     

被动耗能减振系统的研究与应用进展

结构被动耗能减振系统的研究与应用大约已有２５年的历史。近年来，国内外许多学者都致力于将结构附加耗能或阻尼系统推向实际应用，许多耗能减装置已经安装在世界多幢土木结构中。     

组合钢板耗能器—一种新型耗能减震装置

本文在吸收普通钢板耗能器和Ｐａｌｌ摩擦耗能器优点的基础上提出了组合钢板耗能器，建立了相应的力学分析和计算模型；通过地震反应分析检验了其减振效果，并与普通钢板耗能器进行了对比。研究结果表明，组合钢板耗能器是一种构造简单，耐久性好，减效果和经济效果俱佳的抗震效果，具有广阔手应用前景。     

COMPARATIVE STUDY ON THE SEISMIC RETROFIT OF A MID-RISE STEEL BUILDING: STEEL BRACING VS ENERGY DISSIPATION

The paper presents a comparative study of an existing retrofit for a mid-rise steel building using additional stiff steel braced-frames against an alternate retrofit using ADAS (Added Damping and Stiffness) passive energy dissipation devices. The subject building, located near Alameda Park in downtown Mexico City, is a ten-storey office building that was built in the 1950s. The structure was damaged during the 1985 Michoacán Earthquake because of resonant response with the site. The building was later retrofitted using additional braced frames according to the seismic provisions of Mexico's 1987 Federal District Code. The retrofit scheme was planned to take the structure away from resonant responses and to inhibit structural damage. A proposed upgrade using ADAS energy dissipation devices was studied to compare energy dissipation against traditional stiffening using steel braces as retrofit options for mid-rise buildings in Mexico City's lake-bed zone. Different sets of analyses were carried out to compare both alternatives: (a) three-dimensional elastic analyses; (b) limit analyses and; (c) nonlinear dynamic analyses for postulated site ground motions for a M_s=8.1 earthquake. Initial costs of the retrofit schemes were also studied. The comparative studies suggest that a retrofit using ADAS devices would have a better dynamic performance than the one using steel braces. However, the steel bracing retrofit provides more strength and its initial cost of retrofit is less than that of the ADAS retrofit. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

恒应变率试验中岩石膨胀与应变能损耗特性的研究

借助广义品质因数和变形的归一化处理方法,分析了房山砂岩在10~(-5)/s恒应变率试验中膨胀和应变能损耗特征.结果表明,房山砂岩的膨胀伴随着应变能的迅速耗散,差应力-体应变曲线在膨胀阶段出现的反转点与应变能损耗曲线的特征点相对应.     

恒应变率试验中岩石膨胀与应变能损耗特性的研究

借助广义品质因数和变形的归一化处理方法,分析了房山砂岩在10~(-5)/s恒应变率试验中膨胀和应变能损耗特征.结果表明,房山砂岩的膨胀伴随着应变能的迅速耗散,差应力-体应变曲线在膨胀阶段出现的反转点与应变能损耗曲线的特征点相对应.     

耗能-隔震柔性底层钢管混凝土-钢筋混凝土组合框架的实验研究

本文用钢管混凝土柱作为结构底层耗能柱、用承重墙和隔震器控制结构底层倒塌破坏,从而提出了一种新的耗能-隔震柔性底层结构体系。通过本文12根钢管混凝土柱和文献[7]中7根钢管混凝土柱的低周疲劳实验,初步确定了钢管混凝土柱地震损伤模型的参数;通过两个钢管混凝土-钢筋混凝土三层框架模型和一个纯钢筋混凝土三层框架模型的拟动力实验,研究和比较了两类结构体系的地震损伤。     

摩擦消能支撑钢框架结构的弹塑性地震反应时程分析

本文分析了摩擦消能支撑及框架主体结构弹塑性本构关系，并给出了动力时程分析的计算方法。同时，对六层钢框架模型做了各种工况下的地震反应时程分析。结果表明，摩擦消能支撑钢框架（FEDBF）比抗弯钢框架（MRF）的地震作用明显降低，尤其在强震作用下效果更加明显。     

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     

EQUIVALENT LINEARIZATION OF GENERALLY PINCHING HYSTERETIC,DEGRADING SYSTEMS

Many types of structural systems that undergo cycles of inelastic deformation under severe natural hazard loadings exhibit ‘pinching’ of hysteresis loops. In this paper, a generally pinching hysteretic restoring force model—an extension of the Bouc–Wen differential hysteresis model—is used in stochastic equivalent linearization of single-degree-of-freedom structural systems. The severity and rate of pinching are controlled by the hysteretic energy dissipation and the pinching level can be specified to match experimental data. Under white noise excitations, estimates of reponse statistics from linearization are shown to compare favourably with those from Monte Carlo simulation. Numerical studies on the sensitivity of the accuracy of response statistics obtained by linearization to changes in the hysteresis parameters showed that, for a range of practical cases, the linearization method can be used in lieu of simulation and that, in low-frequency systems, some hysteresis parameters may be set to a constant value a priori to reduce the number of model parameters that needs to be estimated or identified, and to simplify further random vibration analysis and/or performance evaluation studies.     

弹性能量半径演化谱及其在多自由度体系地震反应计算中的应用

目前用于结构抗震设计的反应谱仅能反映峰值反应,无法体现反应值随时间的变化。文中提出一种弹性能量半径演化谱,可反映线性单自由度体系弹性能量(即动能与弹性势能之和)随地震持时的变化,且其峰值近似等于结构峰值位移。文中给出了利用地震动演化功率谱得到该演化谱的方法并进一步发展了一种计算线性多自由度体系地震位移反应的新方法。通过两座框架结构的地震反应计算,将新方法与传统振型组合法及时程分析法的计算结果进行对比,发现对于振型稀疏结构,新方法计算结果与SRSS法接近;而对于振型密集结构,新方法计算结果较CQC法更精确,且避免了CQC法相关系数的复杂计算。