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装配铅挤压阻尼器的摇摆-自复位双柱墩抗震性能及设计方法

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工程力学 2021年第8期38卷 166-177,203页

作者：石岩钟正午秦洪果韩建平孙治国王军文兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 防灾科技学院土木工程学院北京101601 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为发展具有损伤可控和自复位性能桥梁双柱墩,选取铅挤压阻尼器(lead-extrusion dampers, LEDs)为可更换耗能装置,并通过预应力筋提供自恢复力,组成摇摆-自复位(rocking self-centering, RSC)双柱墩体系(RSC-LEDs);通过对其抗震性能的研... 详细信息

为发展具有损伤可控和自复位性能桥梁双柱墩,选取铅挤压阻尼器(lead-extrusion dampers, LEDs)为可更换耗能装置,并通过预应力筋提供自恢复力,组成摇摆-自复位(rocking self-centering, RSC)双柱墩体系(RSC-LEDs);通过对其抗震性能的研究,对应发展了一种基于等能量设计流程(equivalent energy-based design procedure, EEDP)的设计方法。首先建立了RSC-LEDs双柱墩的数值分析模型,结合一RSC双柱墩试件的拟静力结果验证了建模方法的正确性。在此基础上,定性分析了阻尼器出力、初始预张拉力、无粘结预应力筋配筋率、上部结构重量及盖梁-墩柱刚度比对RSC-LEDs双柱墩滞回性能的影响。设计了32组不同参数的RSC双柱墩试件开展回归分析,并结合RSC-LEDs双柱墩的力学特性,得到了RSC-LEDs双柱墩等效屈服强度、刚度的半经验计算公式。结合中国公路抗震设计规范和EEDP,提出一种适用于RSC-LEDs双柱墩体系的两阶段抗震设计方法,设计案例分析表明:半经验计算公式可较为准确地估算RSC-LEDs双柱墩的等效刚度及屈服强度;所提出的设计方法可使RSC-LEDs双柱墩达到预期的能力曲线,并实现在E1地震作用下保持弹性,在E2地震作用下LEDs屈服耗能且地震位移需求得到控制的设计目标。

关键词：摇摆-自复位双柱墩铅挤压阻尼器基于等能量的设计方法能量修正系数 OpenSees

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铅挤压阻尼器的数值模拟与试验

北京工业大学学报 2010年第8期36卷 1099-1103页

作者：闫维明苏亮王维凝北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

在铅挤压阻尼器耗能机理的基础上,对影响铅挤压阻尼器滞回性能的各种参数进行了数值模拟和试验研究.结果表明,挤压轴轴凸的长度和高度是影响铅挤压阻尼器阻尼力的主要因素;铅挤压阻尼器的滞回曲线饱满,是一种优良的耗能装置,可以用于工... 详细信息

在铅挤压阻尼器耗能机理的基础上,对影响铅挤压阻尼器滞回性能的各种参数进行了数值模拟和试验研究.结果表明,挤压轴轴凸的长度和高度是影响铅挤压阻尼器阻尼力的主要因素;铅挤压阻尼器的滞回曲线饱满,是一种优良的耗能装置,可以用于工程结构的消能减震.

关键词：铅挤压阻尼器轴凸长度轴凸高度

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铅挤压阻尼器在高架桥减震控制中的应用研究

公路交通科技 2011年第4期28卷 46-52页

作者：闫维明李勇陈彦江苏亮北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了研究铅挤压阻尼器的滞回性能及其在高架桥减震控制中的应用,对不同轴凸高度和长度的铅挤压阻尼器进行了试验,并对其应用于高架桥减震控制的可行性及设置方式进行了详细的数值模拟分析。结果表明,挤压轴轴凸的长度和高度对于铅挤压... 详细信息

为了研究铅挤压阻尼器的滞回性能及其在高架桥减震控制中的应用,对不同轴凸高度和长度的铅挤压阻尼器进行了试验,并对其应用于高架桥减震控制的可行性及设置方式进行了详细的数值模拟分析。结果表明,挤压轴轴凸的长度和高度对于铅挤压阻尼器的出力有一定影响,随着轴凸的长度和高度增大阻尼器出力也相应地增加;铅挤压阻尼器应用于高架桥减震控制需要兼顾考虑车辆制动力、温度效应及伸缩缝宽度设置的影响;提出的3种将铅挤压阻尼器应用于高架桥减震控制的方案均具有良好的减震效果而不影响结构的静力性能。

关键词：桥梁工程减震控制试验分析铅挤压阻尼器滞回性能

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考虑空隙率修正的铅挤压阻尼器刚塑性模型

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 85-88页

作者：杨明飞徐赵东张香成东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

研究了铅挤压阻尼器中铅的受力特点,考虑灌铅过程中可能引起阻尼器内部出现的空隙对铅挤压阻尼器滞回曲线的影响,修正了刚塑性模型.使用Deform3D建立了铅挤压阻尼器的有限元模型,在考虑4种不同空隙率条件下,模拟了2种位移幅值的滞回曲线... 详细信息

研究了铅挤压阻尼器中铅的受力特点,考虑灌铅过程中可能引起阻尼器内部出现的空隙对铅挤压阻尼器滞回曲线的影响,修正了刚塑性模型.使用Deform3D建立了铅挤压阻尼器的有限元模型,在考虑4种不同空隙率条件下,模拟了2种位移幅值的滞回曲线.结果表明:空隙对铅挤压阻尼器挤压力的影响较小,但是对耗能能力的影响较大,由修正刚塑性模型计算得到的阻尼器耗能能力更加合理.

关键词：体积补偿滞回曲线铅挤压阻尼器孔隙率修正刚塑性模型

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新型扭转铅挤压阻尼器设计及其有限元分析

振动工程学报 2011年第6期24卷 652-657页

作者：焦常科李爱群东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096

传统铅阻尼器一般利用相对平动位移的变化使得铅发生塑性变形,以此消耗能量。提出一种基于中心轴转动挤压铅耗能的新型铅挤压阻尼器,可直接用于扭转耗能结构体系中(如梁柱间的相对转角等),或通过相关转换结构(如齿轮等)将常规的相对平... 详细信息

传统铅阻尼器一般利用相对平动位移的变化使得铅发生塑性变形,以此消耗能量。提出一种基于中心轴转动挤压铅耗能的新型铅挤压阻尼器,可直接用于扭转耗能结构体系中(如梁柱间的相对转角等),或通过相关转换结构(如齿轮等)将常规的相对平动位移的耗能机制转换为相对转角位移的耗能模式。基于平面应变假定,以Abaqus平台建立了扭转挤压铅阻尼器的非线性有限元模型,模拟了单轴、双轴扭转铅挤压阻尼器的转动过程,给出了中心转轴的转角-弯矩滞回曲线,其形状接近矩形,具有很好的耗能效果,说明了所构造阻尼器的可行性与有效性;研究了凸缘截面高度对转动弯矩峰值的影响;建立了该类扭转铅挤压阻尼器转动弯矩峰值的抛物线型估算公式。依此构思,亦可构造多轴扭转铅挤压阻尼器。

关键词：铅挤压阻尼器扭转挤压非线性显式分析滞回性能

基于网格重划分功能的铅挤压阻尼器有限元分析

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科技与创新 2019年第11期 100-101页

作者：张钰萌张文静管正华张香成郑州大学力学与工程科学学院

采用ANSYS/LS-DYNA软件建立了铅挤压阻尼器的有限元模型,采用网格重划分功能模拟铅金属的塑性流动,解决了因单元变形过大出现负体积而终止计算的问题,计算得到了阻尼器的应力云图和力-位移滞回曲线。通过这种方法可以在阻尼器制作之前... 详细信息

采用ANSYS/LS-DYNA软件建立了铅挤压阻尼器的有限元模型,采用网格重划分功能模拟铅金属的塑性流动,解决了因单元变形过大出现负体积而终止计算的问题,计算得到了阻尼器的应力云图和力-位移滞回曲线。通过这种方法可以在阻尼器制作之前准确得到阻尼力的大小及力学性能,解决了实验方法研究成本高、开发周期长的问题,为类似阻尼器的数值仿真分析提供参考。

关键词：铅挤压阻尼器网格重划分有限元模拟数值计算

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大跨空间网架结构铅挤压阻尼器减振控制分析

华东交通大学学报 2012年第2期29卷 21-26页

作者：杨明飞徐赵东黄兴淮东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

为了研究铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架结构的减振控制效果,对铅挤压阻尼器的滞回耗能特性进行了试验研究与分析,结果说明铅挤压阻尼器性能稳定,是一种优秀的耗能减振装置。使用有限元软件LS-DYNA建立大跨空间网架结构的计算模型... 详细信息

为了研究铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架结构的减振控制效果,对铅挤压阻尼器的滞回耗能特性进行了试验研究与分析,结果说明铅挤压阻尼器性能稳定,是一种优秀的耗能减振装置。使用有限元软件LS-DYNA建立大跨空间网架结构的计算模型,分别对铅挤压阻尼器在网架结构中不同布置位置下的各种工况进行了减震效果对比分析,得到了铅挤压阻尼器在大跨空间网架中布置的合理位置。同时在铅挤压阻尼器合理布置位置的条件下,研究了铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架倒塌极限荷载的影响。结果表明:铅挤压阻尼器减振系统能够有效降低大跨空间网架结构的地震响应;而且在合理布置阻尼器的情况下,减振系统更能够提升大跨空间网架结构的倒塌临界荷载。

关键词：大跨空间网架滞回耗能铅挤压阻尼器时程响应倒塌临界荷载

铅阻尼器在自锚式悬索桥横向减震设计中的应用研究

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地震工程与工程振动 2006年第4期26卷 220-225页

作者：方海刘伟庆王仁贵李升玉南京工业大学土木工程学院江苏南京210009 中交公路规划设计院北京100010

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... 详细信息

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。

关键词：自锚式悬索桥铅挤压阻尼器粘滞阻尼器横向减震设计

基于均匀塑性变形能法确定的铅挤压阻尼器阻尼力模型

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基于均匀塑性变形能法确定的铅挤压阻尼器阻尼力模型