阻尼器在消能减震结构中的应用

当前科学技术突飞猛进,越来越多的抗震、减震结构中都运用了消能减震技术。笔者对阻尼器在建筑土木中的应用情况进行了阐述,其中包括阻尼器本身的耗能原理、类型以及结构组成,另外还有此领域所取得的丰硕成果以及发展动向。     

消能减震技术的应用研究

消能减震技术在结构工程领域中的应用日益广泛。本文简要介绍消能减震装置的分类，对不同类型消能减震装置的力学特性、选用及分析方法进行较系统的比较和总结。     

浅议消能减震理论及工程应用

本文从地震的产生以及地震对建筑物的破坏的情况作了初步的探讨,进而证实了房屋建筑的隔震消能的特点.     

浅谈消能减震结构

阐述了消能减震设计的适用范围,介绍了工程结构消能减震体系的基本原理和消能减震设计的基本方法,探讨了消能器的选择、数量确定、布置及其消能减震效果。     

罕遇地震下消能减震楼梯框架结构抗震性能研究

采用PERFORM-3D软件分别对设置消能减震楼梯、滑动楼梯和普通楼梯的框架结构进行罕遇地震下的地震反应分析.结果表明:1消能减震楼梯削弱梯板在顺梯板方向的等效强支撑效应;2与普通楼梯结构相比,消能减震楼梯结构X向楼层剪力减小,层间位移角和顶点位移相差不大;Y向楼层剪力、层间位移角和顶点位移均减小.与滑动楼梯结构相比,消能减震楼梯结构X向楼层剪力相差不大,层间位移角和顶点位移减小;Y向楼层剪力除底层外,其余楼层基本相同,层间位移角和顶点位移减小;3消能减震楼梯结构楼梯间构件损伤程度小于普通楼梯结构和滑动楼梯结构.     

预制装配式消能减震复合墙板的 设计方法

对提出的通过钢板弯曲变形耗能的新型预制装配式消能减震墙板(MDW)性能进行了研究,给出了其设计方法,推导出了MDW的弹性刚度、屈服位移和屈服力的计算公式.采用有限元分析软件对MDW进行分析,在验证模型正确的基础上,对不同数量、不同尺寸的钢板及不同墙板尺寸的9组模型进行了数值仿真分析,将分析结果与设计结果进行对比.结果表明:弹性刚度的理论值与有限元分析结果较为接近,偏差在20%以内,当比例系数α为1～2时,屈服力和屈服位移的理论值与有限元分析结果吻合较好;增加耗能钢板的高度、厚度和数量,可以提高MDW的初始刚度和屈服力,墙板尺寸对弹性刚度影响较小,基于以上分析结果,为MDW的设计提供理论依据.     

消能减震结构附加金属消能器的简化设计方法

金属消能器因其构造简单、施工方便、造价低廉、性能稳定以及便于更换等特点而在工程抗震领域中得到广泛应用,然而对于其应用于结构减震中的设计方法目前仍存在许多问题.针对附加金属消能器减震结构提出一种简化设计方法,该方法假定金属消能器在小震下仅提供附加刚度(即忽略其附加阻尼影响),在中震下基于附加有效刚度的影响来考虑附加阻尼的作用,由此以"小震下基于附加刚度设计、中震下基于附加阻尼设计"为设计理念,并从主体结构与附加消能部件分开设计的思路出发给出具体的设计流程及消能器支撑参数配置公式.最后,通过工程案例分析来证明其可行性及有效性,结果表明该简化设计方法可以契合现行抗震设计规范,并用于结构附加金属消能器的减震设计,以取得良好的减震控制效果.     

联合消能减震结构设计方法与工程应用分析

分析了防屈曲支撑(BRB)与黏滞阻尼器(VD)联合消能减震原理,讨论该联合消能减震结构体系的设计方法,并基于分析结果给出联合消能减震结构的实用设计流程,根据该流程对一框架剪力墙结构进行BRB和VD的联合减震设计,并与单一使用BRB和单一使用VD的减震结构进行方案对比,对设计的BRB和VD联合减震结构进行弹性和弹塑性时程分析。结果表明:联合消能减震结构可同时取得较好的位移减震效果及地震剪力减震效果;BRB及VD各自分工明确且功能互补,BRB主要增加结构抗侧刚度,VD主要增加结构阻尼比;所设计联合消能减震结构在各水准地震作用下均能实现既定的抗震性能目标。     

消能减震钢结构在竖向地震作用下的抗震性能分析

通过对某7层钢结构及其增设粘滞阻尼器结构进行数值分析,可得在竖向罕遇地震作用下粘滞阻尼器对钢结构有着显著的消能减震作用.较原钢结构,增设粘滞阻尼器钢结构的楼层位移有着11.3%的降幅,楼层层间位移降幅最大达16.4%,说明对于钢结构在实际工程设计中,其抗震性能的提高可以通过增设粘滞阻尼器来实现.     

消能减震装置的工程应用

介绍了消能减震装置运用的工程背景、消能原理及分类,通过工程实例中采用ETABS与PKPM同时建模对比分析、采用EPDA程序对结构进行静力弹塑性分析,最终得出消能减震装置能够在不增加配筋量和改变结构截面尺寸的情况下满足了抗震设防要求.     

溢洪道消能方案研究进展

将国内外有关溢洪道消能方案的研究成果进行了归纳和总结,着重探讨了挑流消能、底流消能和阶梯溢洪道消能,并介绍了一些新型的消能方案和模型试验成果。     

台阶式溢洪道的消能问题

阐述了台阶式溢洪道的水流流况分类，叙述了在一定斜坡角度情况下的试验研究结论，并分析了台阶段各流况的试验资料下及游消力池水跃消能的试验资料，结果表明，台阶式溢洪道的总消能率可达95％左右，其中中台阶段消能率占85％以上，下游水跃消能只占总能量的10％左右，说明台阶式溢洪道具有很好的消能效果。     

附加消能支撑的结构减振试验研究

介绍了空框架以及附加单向斜撑、小八字撑以及小八字曲拐撑的4种结构的自由振动试验以及正弦稳态激振试验,比较了其消能能力.在正弦稳态激振试验中,分别在柱端施加不同的位移,测试其在不同频率下框架及阻尼器的力-位移滞回曲线.结果表明,附加黏弹性消能支撑后,结构的刚度改变不大,而结构阻尼和消能能力增大,从而有效地保护主体结构在振动中免遭破坏;通过对结果分析比较,得出空框架本身的耗能能力有限,而相对单向斜撑和小八字撑而言,小八字曲拐撑有着较好的消能能力,值得推广应用。     

几种炸药水下爆炸能量损失特性分析

针对炸药水中爆炸能量损失特性,通过水下爆炸试验,测定了TNT,RS211,RBUL,GUHL,RS3-4等水下爆炸时的超压、冲击波能、气泡能等冲击波性能参数. 对试验结果进行相似分析,得到了超压以及冲击波能的衰减规律,同时分析了装药的水下爆炸的能量输出结构及其能量损失特性. 结果表明,RS211和RS3-4具有较高冲击波超压峰值,而RBUL、GUHL衰减较为缓慢,RBUL、GUHL水下爆炸能量可到达约1.8倍TNT当量. 5 kg炸药水下爆炸时,在0～3 m处,总能量损失Δe_d呈现抛物线形式的增长;在3 m之后呈现线性增长;5 m之后为理想冲击波状态.      

有压管道孔口消能效率分析

在分析有压管道消能问题的基础上,提出了二种典型实用的孔口消能方式：末端式消能和在线式消能。在研究孔口基本水力特性基础上,结合山西省万家寨引黄工程流量调节阀工程实际,对孔口消能效率及其与孔口流量系数、孔口过流面积和输水管道出口水头的关系进行分析研究。研究结果为类似工程设计提供了技术参考。     

水下爆炸能量耗散特性分析研究

基于特征线理论得到了水中冲击波的近似传播规律,提出了炸药水下爆炸冲击波传播过程中的熵变及能量耗散特性的近似评估方法.使用该评估方法,对TNT和RS211两种炸药水下爆炸近场冲击波传播过程中的能量耗散进行了计算.研究表明,水下爆炸近场的冲击波超压峰值迅速衰减,熵增与能量损失主要发生在水下爆炸近场的10倍装药半径范围内.对于TNT和RS211两种炸药,20倍装药半径处水中冲击波的能量耗散分别约为水下爆炸总能量的34%和32%,与水下爆炸试验结果基本一致.     

超典型井流水力特性研究及其在低坝消能中的应用

井流消能是一种结构简单、造价低廉、且消能效果甚优的新型消能方式。在井流流态中，超典型井流又因其消能效果最好而在低坝消能中具有很大的推广应用价值。本文通过试验研究，探明了超典型井流的流态特性及其演变规律，得出了可供设计应用的计算方法和计算公式。本成果已在三十余座低坝工程中得到应用，并取得良好的工程效益。     

编织纤维混凝土耗散性能研究

研究正交纤维格栅织物增强混凝土的动力性能和耗散的机制。格栅织物通常用在土体的固定方面,在混凝土工程的应用方面较少。纤维编织格栅混凝土是纤维增强材料混凝土一种功能上的更新和进步,显示了混凝土基体材料与编织格栅的相互作用和便捷的施工工艺。     

高等数学教学中计算机模拟技术的实现和应用

介绍了计算机模拟技术在高等数学教学中应用的基本原理和方法,并给出了其算法的改进,提高了计算结果的精度.同时,结合高等数学中的一些实例,借助Matlab软件使之得以实现.在计算机模拟技术的演示下,使学生加深对高等数学概念、思想的理解,进而培养学生的数学思维能力.     

耗能减震结构的振型分解法

针对设置不同耗能器的减震结构在基于等效线性化的振型分解反应谱法进行分析中存在的等效线性化方法不同从而导致动力分析的计算精度和计算量不同的问题,文章采用实模态强行解耦振型分解法和复模态分析法进行对比分析,探讨2种方法在安装有不同耗能器的减震结构动力分析中的适用性.数值分析结果表明,对安装有粘滞耗能器的减震结构为保证计算精度宜采用复模态分析法,而对设置有粘弹性、金属屈服型或摩擦耗能器的减震结构,建议采用实模态强行解耦的振型分解法.