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黏滞阻尼器耗能增效减震系统理论及试验研究

振动工程学报 2021年第5期34卷 879-888页

作者：何文福黄祥博张强许浩刘文光上海大学土木工程系上海200444 上海核工程研究设计院-上海大学核电站隔震减震工程技术研究中心上海200444

鉴于传统消能减震系统在层间位移较小时耗能效率有限,介绍了一种带位移放大装置的黏滞阻尼器增效减震系统,可通过放大阻尼器的相对变形提升系统耗能能力。基于该系统变形受力特性构建了其耗能增效及高阶效应力学模型,发现在阻尼器拉伸... 详细信息

鉴于传统消能减震系统在层间位移较小时耗能效率有限,介绍了一种带位移放大装置的黏滞阻尼器增效减震系统,可通过放大阻尼器的相对变形提升系统耗能能力。基于该系统变形受力特性构建了其耗能增效及高阶效应力学模型,发现在阻尼器拉伸和压缩变形过程中存在不对称现象,进一步讨论了模型参数对力学性能的影响规律。设计制作了试验模型,并完成了在正弦荷载的作用下的往复加载试验。通过对比试验结果与理论曲线验证了理论力学模型的正确性,并通过试验探讨了频率相关性与疲劳性能。最后针对某框架-剪力墙减震结构进行地震响应分析,结果表明较少数量的带位移放大装置的黏滞阻尼器增效减震系统可实现数倍普通阻尼器的增效减震效果。

关键词：耗能减震结构黏滞阻尼器位移放大性能试验地震响应

黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度减震体系的地震反应分析

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建筑结构学报 2021年第11期42卷 41-50页

作者：赵桂峰马玉宏付康刘杨张晶晶黄浩贤广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405 广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 广州市设计院广东广州510620

为了研究黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的减震控制,基于对其工作机理和阻尼力计算公式的已有研究,建立了安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的单自由度体系运动方程和能量方程,对安装黏滞阻尼器的单自由度体系和安装黏滞阻尼器凸轮式响... 详细信息

为了研究黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的减震控制,基于对其工作机理和阻尼力计算公式的已有研究,建立了安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的单自由度体系运动方程和能量方程,对安装黏滞阻尼器的单自由度体系和安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度体系进行了地震反应分析对比,包括:对具有相同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了多遇地震作用下的控制效果分析和能量分析;对El Centro波作用下具有相同位移控制效果的不同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了罕遇地震作用下的控制效果分析和能量分析。结果表明,该装置在不同强度地震作用下对位移、速度、阻尼力等响应具有明显的放大作用,安装阻尼系数较小的阻尼器可达到直接安装阻尼系数较大阻尼器相同的减震和耗能效果,且具有在不同强度地震作用下位移不失效的优点。

关键词：黏滞阻尼器凸轮式响应放大技术单自由度体系地震反应

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黏滞阻尼器不同布置对楼层反应谱的影响

科学技术与工程 2022年第3期22卷 1122-1130页

作者：靳涛戴纳新南华大学土木工程学院衡阳421001

在工程实践中,阻尼器的种类繁多且构造各不相同,它们被广泛地应用于高层建筑、桥梁工程、建筑结构、抗震改造和工业管道抗振等多个领域。以中国云南省某地区的建筑结构为研究对象,利用有限元软件ETABS对该建筑结构进行模拟分析,讨论在... 详细信息

在工程实践中,阻尼器的种类繁多且构造各不相同,它们被广泛地应用于高层建筑、桥梁工程、建筑结构、抗震改造和工业管道抗振等多个领域。以中国云南省某地区的建筑结构为研究对象,利用有限元软件ETABS对该建筑结构进行模拟分析,讨论在不同地震动作用下黏滞阻尼器的不同布置方案对楼层反应谱的影响,对比分析其差异。并在黏滞阻尼器不同布置方案中选择出来较好的布置方案,为以后黏滞阻尼器在建筑结构的布置中提出参考。研究结果表明:当该建筑结构的自振周期与特征周期相近时,楼层反应谱在该时间段内出现了峰值。对比分析4种黏滞阻尼器的布置方案,第3种布置方案的减震效果较好。

关键词：黏滞阻尼器建筑结构布置方案楼层反应谱减震效果

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黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震反应的影响

铁道建筑 2023年

作者：张恒夏修身张旭东乔鑫祝浩然兰州交通大学土木工程学院

以一座铁路桥墩为工程背景研究黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的作用。在两弹簧模型的基础上建立了能考虑黏滞阻尼器作用的自复位桥墩地震反应分析模型。基于OpenSees平台建立数值分析模型，输入三条近断层地震记录，采用非线性时... 详细信息

以一座铁路桥墩为工程背景研究黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的作用。在两弹簧模型的基础上建立了能考虑黏滞阻尼器作用的自复位桥墩地震反应分析模型。基于OpenSees平台建立数值分析模型，输入三条近断层地震记录，采用非线性时程分析方法分析黏滞阻尼器对自复位桥墩地震反应的影响，探讨黏滞阻尼器参数对墩顶最大位移和墩底最大弯矩的影响规律，并与无阻尼器自复位桥墩进行对比分析。结果表明：墩顶最大水平位移随阻尼系数的增大整体呈减小趋势，随速度指数的增大呈增大趋势；墩底最大弯矩随阻尼器参数的变化较为复杂。与无阻尼自复位桥墩相比，设置阻尼器能够明显减小墩顶最大位移和墩底最大弯矩。

关键词：铁路桥梁黏滞阻尼器模型试验自复位桥墩地震反应

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黏滞阻尼器在高层钢框架结构中的应用研究

工业建筑 2022年第S1期 254-256页

作者：田欢中国中元国际工程有限公司

某医院项目位于高烈度地区，采用高层钢框架结构，通过设置黏滞阻尼器提高结构的抗震性能和安全度。在ETABS软件中建立减震结构模型，进行非线性性动力时程分析(FNA)和动力弹塑性时程分析，用能量法计算附加阻尼比，结构设置黏滞阻尼器... 详细信息

某医院项目位于高烈度地区，采用高层钢框架结构，通过设置黏滞阻尼器提高结构的抗震性能和安全度。在ETABS软件中建立减震结构模型，进行非线性性动力时程分析(FNA)和动力弹塑性时程分析，用能量法计算附加阻尼比，结构设置黏滞阻尼器后楼层剪力和最大层间位移角减震效果明显。阻尼系数和阻尼指数对减震效果影响较大，设计时应合理选择阻尼器参数。

关键词：黏滞阻尼器高层钢框架结构时程分析

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黏滞阻尼器在集装箱起重机上的减震研究

振动与冲击 2016年第12期35卷 172-177,201页

作者：王贡献王洋洋胡勇王东武汉理工大学物流工程学院武汉430063

基于能量耗散的原理提出了一种集装箱起重机抗震方法,该方法是在门腿与横梁之间安装黏滞阻尼器以吸收和耗散输入到结构的地震波能量,提高集装箱起重机的抗震性能。通过建立集装箱起重机减震结构的等效单自由度力学模型,推导了减震结构... 详细信息

基于能量耗散的原理提出了一种集装箱起重机抗震方法,该方法是在门腿与横梁之间安装黏滞阻尼器以吸收和耗散输入到结构的地震波能量,提高集装箱起重机的抗震性能。通过建立集装箱起重机减震结构的等效单自由度力学模型,推导了减震结构的等效阻尼和等效刚度,并与有限元模型计算结果对比验证了等效模型的有效性和可信度,提出了基于位移和耗能比的阻尼器阻尼系数和撑杆刚度系数优化方法,得到了不同烈度地震作用下的优化阻尼系数和刚度系数,计算了集装箱起重机减震结构在不同地震载荷作用下的位移响应特性。结果表明所提出的集装箱起重机抗震方法能够有效的耗散地震能量,减小结构位移响应,其减震率达到了46.18%,该方法是行之有效的。

关键词：集装箱起重机黏滞阻尼器等效模型抗震性能

黏滞阻尼器在时程分析下的附加有效阻尼比研究

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振动与冲击 2019年第4期38卷 258-262,257页

作者：吴旭周美容陈曦张雪梅南通理工学院建筑工程学院江苏南通226000 上海优耐建筑工程咨询有限公司上海201908

为了研究消能减震结构中黏滞阻尼器在时程分析中所提供的附加有效阻尼比,从阻尼力做功(阻尼能)的角度出发,建立阻尼能与附加有效阻尼比在时程过程中的关系,提出附加有效阻尼比的理论计算公式,并建立有限元分析模型来验证该公式,对比消... 详细信息

为了研究消能减震结构中黏滞阻尼器在时程分析中所提供的附加有效阻尼比,从阻尼力做功(阻尼能)的角度出发,建立阻尼能与附加有效阻尼比在时程过程中的关系,提出附加有效阻尼比的理论计算公式,并建立有限元分析模型来验证该公式,对比消能减震结构与等效结构的阻尼能。结果表明,该阻尼比计算公式比现有的其它公式具有更强的通用性及合理性,适用于计算黏滞阻尼器在任意时程分析过程中的附加有效阻尼比,且消能减震结构与等效结构具有相同的阻尼能。

关键词：黏滞阻尼器振型阻尼比附加有效阻尼比时程分析阻尼能

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黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的影响

铁道建筑 2023年第9期63卷 65-68页

作者：张恒夏修身张旭东乔鑫祝浩然兰州交通大学土木工程学院兰州730070

以一座铁路桥墩为工程背景,研究黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的作用。在两弹簧模型的基础上建立了能考虑黏滞阻尼器作用的自复位桥墩地震反应分析模型。基于OpenSees平台建立数值分析模型,输入3条近断层地震记录,采用非线性时程... 详细信息

以一座铁路桥墩为工程背景,研究黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的作用。在两弹簧模型的基础上建立了能考虑黏滞阻尼器作用的自复位桥墩地震反应分析模型。基于OpenSees平台建立数值分析模型,输入3条近断层地震记录,采用非线性时程分析方法分析黏滞阻尼器对自复位桥墩地震反应的影响,探讨黏滞阻尼器参数对墩顶最大位移和墩底最大弯矩的影响,并与无阻尼器自复位桥墩进行对比分析。结果表明:墩顶最大水平位移随阻尼系数(C)的增大呈减小趋势,随速度指数(α)的增大呈增大趋势;墩底最大弯矩随阻尼器参数的变化较为复杂。在近断层地震波作用下,与无阻尼自复位桥墩相比,设置阻尼器能够明显减小墩顶最大位移和墩底最大弯矩。对铁路自复位桥墩而言,α为0.2,C为2000 kN(s/m)α最优。

关键词：铁路桥梁黏滞阻尼器模型试验自复位桥墩地震反应

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锁定−黏滞阻尼器组合系统及其减震效果验证

中南大学学报（自然科学版） 2022年第6期53卷 2167-2175页

作者：胡尚韬胡仁康杨孟刚李新中南大学土木工程学院湖南长沙410075 洛阳双瑞特种装备有限公司河南洛阳471000

为解决连续梁桥主墩在地震作用下的协同抗震问题,提出新型锁定−黏滞阻尼器组合系统。首先,设计制作锁定装置模型,并通过静力试验验证其锁定效果;其次,以1座铁路连续梁桥为例,对罕遇地震作用下锁定−黏滞阻尼器组合系统的减震效果进行仿... 详细信息

为解决连续梁桥主墩在地震作用下的协同抗震问题,提出新型锁定−黏滞阻尼器组合系统。首先,设计制作锁定装置模型,并通过静力试验验证其锁定效果;其次,以1座铁路连续梁桥为例,对罕遇地震作用下锁定−黏滞阻尼器组合系统的减震效果进行仿真分析,并与单独使用黏滞阻尼器和速度锁定器方案进行比较。研究结果表明:新型锁定−黏滞阻尼器组合系统在保证连续梁桥正常使用功能的同时,可满足不同地震水平下的减震需求。在锁定前可以满足连续梁桥的正常使用要求,锁定后可以实现地震力在主墩间的合理分配,减震效果显著;该系统锁定功能可靠,可以在实现与速度锁定器相同减震效果的同时,降低阻尼器的设计最大出力,提高减震系统的可靠性,降低减震系统的成本。

关键词：锁定装置黏滞阻尼器组合系统减震效果连续梁桥