减震调谐液体阻尼器参数优化设计

将深水调谐液体阻尼器（TLD）作为以单一振型反应为主的建筑结构地震荷载作用下的被动减震装置，通过建立并求解TLD参数优化设计目标函数，得到最优参数实用设计表达式．同时，引入了结构-TLD系统等效阻尼比概念，给出了相应于TLD最优设计参数的等效阻尼比设计表达式．最后通过数值算例，验证了等效阻尼比表达式的适用性．     

形状记忆合金阻尼器参数对结构减震效果影响分析

形状记忆合金（SMA）是一种全新的功能性材料,介绍了形状记忆合金的主要特性,建立了形状记忆合金（SMA）阻尼器的热力学平衡方程,阐述了该种阻尼器在结构振动控制中的应用,并通过实验分析了形状记忆合金阻尼器参数对结构非线性地震反应控制效果的影响,分析表明：在相同屈服阻尼力下,随刚度比K增大和屈服位移比λ减小,SMA阻尼器的减振效果增加。     

基于分布参数模型的相邻结构阻尼器减震参数分析

采用剪切梁模拟两相邻结构、弹簧单元和阻尼单元并联模型模拟粘弹性阻尼器力学性能,基于复模态理论,求解阻尼器连接的相邻结构的动力特性指标.并采用Clough-Penzien白噪声模型作为地震激励,求解减震结构的地震响应,分析阻尼器刚度、阻尼以及结构基频之比等参数对减震效果的影响.结果表明,相邻结构间设置阻尼器为结构体系提供了附加阻尼比,减小了结构地震反应.基于结构总振动能量最小获得阻尼器最优刚度及阻尼,为相邻结构减震的初步参数设计提供了理论上的依据.     

邻近振型对调谐质量阻尼器优化参数的影响

调谐质量阻尼器(TMD)被广泛应用于大跨轻柔结构的振动控制,然而在进行TMD减振系统的参数设计时,往往不考虑邻近振型的影响。以主体结构的加速度为控制目标,采用MATLAB编制程序进行参数分析,研究邻近振型对调谐质量阻尼器优化参数的影响,结果表明:当邻近振型与被控振型的频率接近且该临近振型对振动控制部位的振动响应有较大贡献时,忽略临近振型的影响将导致TMD的设计参数出现较大偏差,削弱TMD的控制效果。     

MTVMD对结构减震参数优化及偏离性分析

研究了MTVMD（multiple tuned viscous mass damper）对单自由度结构在简谐荷载作用下的参数优化设计及减震效果,分析了结构参数变动时系统的鲁棒性.以位移和加速度动力放大系数为优化目标,运用改进模式搜索法搜寻MTVMD最优参数.分析表明,增加质量比和子TVMD个数,MTVMD的减震性能增强,且结构参数变动时,系统鲁棒性增强.考虑阻尼器在实际工作状态时的参数可能会偏离最优参数,假定各子TVMD参数偏离服从正态分布,利用蒙特卡罗试验法对比分析了STVMD（single tuned viscous mass damper）和MTVMD自身参数最不利偏离状态时的减震有效性和可靠性.数值结果表明,STVMD的减震有效性和可靠性与子TVMD个数正相关,MTVMD则存在一个最优子TVMD个数使得减震有效性最佳;STVMD和MTVMD减震性能与参数最大偏离率负相关.     

黏弹性阻尼器减震结构考虑SSI的参数分析

采用通用有限元软件ANSYS,针对某软土地基上土-基础-黏弹性阻尼器减震框架结构进行了三维有限元分析.计算中土体的本构模型采用等效线性模型,土体的侧向边界采用黏弹性人工边界,研究了改变黏弹性阻尼器的阻尼系数、土体的软硬程度和基础形式等参数时,土-结构相互作用(简称SSI)对黏弹性阻尼器减震效果影响的变化规律.结果表明:随着黏弹性阻尼器阻尼系数的增大,土-结构相互作用对其减震效果的影响程度先增大后减小;黏弹性阻尼器的减震效果总体上随着土体的变硬而变好;设置黏弹性阻尼器的结构采用桩筏基础的减震效果优于采用箱型基础的.     

调谐质量阻尼器减震控制的研究发展趋势

综述了土木工程结构减震控制的研究现状,讨论了调谐质量阻尼器(TMD)的工作原理,评述了TMD的国内外研究进展,最后阐述了TMD的研究和发展的趋势.     

调谐液体阻尼器减震机制的数值研究

本文通过对固体模型,势流体模型以及流构耦合模型的建立以及计算,研究了调谐液体阻尼器的减震机制。首先对固体模型和势流体模型进行了静态分析和频域分析。在基础分析完成后对两者有机结合的流构耦合模型进行了隐式动力学计算与分析。计算得到了顶部有水箱和无水箱的建筑物在特定的水平振动荷载作用下,顶部的位移时程变化情况。计算表明:按照建筑物自振频率设计的水箱可以有效减小建筑物顶部的位移。     

填充墙MTMD减震结构优化参数分析

以框架填充墙结构中的填充墙作为TMD系统中的质量块,通过在结构中布置多个填充墙TMD形成MTMD减震系统。为了研究该新型减震结构中TMD布置及连接参数的设计方法,基于结构受控振型及MTMD系统固有频率线性分布的假定,建立了填充墙MTMD结构的理论分析模型,由积分变换给出了传递函数。通过传递函数分析,给出填充墙MTMD结构中TMD的连接参数的计算方法。针对优化设计目标,设计了结构振动台试验的模型试件,振动台试验研究结果表明,结构设计参数优化后,减震效果较为显著。     

磁耦合调谐质量阻尼器的参数优化及减振效果

在调谐质量阻尼器的基础上,将黏性阻尼器换成电磁阻尼器,建立了3个自由度磁耦合调谐质量阻尼系统的力学模型及其运动学方程。利用傅里叶变换导出了该系统随外激励变化的傅里叶响应函数。根据固定点法和参数组合筛选法对系统的参数进行了优化处理,得到了最优频率比、电阻尼比和耦合参数。减振效果显示,磁耦合调谐质量阻尼器比调谐质量阻尼器的减振效果提高了20%左右。     

建筑结构耗能减震技术及阻尼器研究进展

建筑结构的消能减震问题事关生命和财产安全及建设成本,是现代结构振动控制领域研究和实践最为广泛的技术,历来受到国际结构工程界的充分重视.自上世纪70年代以来,结构消能减震理论和应用取得长足发展,其中又以阻尼器技术研发和推广为核心,推动消能减震结构不断创新并进入新的历史阶段.综述了结构消能减震技术与阻尼器研发以及结构功能恢复理论和应用相关问题的研究进展,旨在为结构抗震设计研究和工程应用提供参考.     

建筑结构耗能减震技术及阻尼器研究进展

建筑结构的消能减震问题事关生命和财产安全及建设成本,是现代结构振动控制领域研究和实践最为广泛的技术,历来受到国际结构工程界的充分重视.自上世纪70年代以来,结构消能减震理论和应用取得长足发展,其中又以阻尼器技术研发和推广为核心,推动消能减震结构不断创新并进入新的历史阶段.综述了结构消能减震技术与阻尼器研发以及结构功能恢复理论和应用相关问题的研究进展,旨在为结构抗震设计研究和工程应用提供参考.     

粘滞阻尼器耗能减震结构的地震易损性分析

评价结构采用消能减震技术后的损伤破坏水平,需要对减震结构进行地震易损性和可靠性研究。本文以钢筋混凝土框架结构为研究对象,粘滞阻尼器为减震装置,采用ETABS有限元软件对结构进行传统时程分析,确定消能减震分析模型;基于增量动力分析(IDA)的基础上,对消能减震结构应用Perform-3D进行了地震易损性分析,依据指定不同强度地震作用下各极限状态的结构地震易损性概率,评定减震结构在地震作用下的破坏程度。结果表明,设置粘滞阻尼器后可有效地提高结构的抗震性能,能够满足抗规“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震要求。基于增量动力分析方法的结构易损性分析也可以为实际工程结构的地震破坏和损失评估提供有力的科学依据。     

多重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化与试验研究

基于多重调谐原理,提出一种将碰撞质量和碰撞耗能装置分散布置的多重单面碰撞调谐质量阻尼器（MSS-PTMD）. 该阻尼器具有多重调谐的功能,以至能覆盖更宽的控制频域并具有更好的减振性能. 同时,该阻尼器能将调谐质量分块化、小型化,提升碰撞类调谐质量阻尼器在实际工程中的可行性. 为深入研究MSS-PTMD的性能特点,建立了单自由度结构与MSS-PTMD耦合运动方程,基于H∞优化准则得到了MSS-PTMD的优化参数;采用数值模拟对比了SS-PTMD和双重单面碰撞调谐质量阻尼器（DSS-PTMD）的减振性能;最后,通过试验验证了DSS-PTMD的减振效果. 研究表明,增加调谐质量数量能有效提升MSS-PTMD的减振带宽和减振性能;在完全调谐和失谐±5%的情况下,MSS-PTMD都比SS-PTMD具有更好的减振效果.     

粘弹性阻尼器对高层建筑减震效果分析

利用粘弹性阻尼器经济性能、减震性能良好的特点,将其加入一不满足层间位移限值要求的高层建筑中,并利用工程分析软件SAP2000对其进行多遇地震作用下的减震效果分析,分析结果表明,阻尼器的加入使结构的动力特性发生了改变,并有效消减了结构的动力响应峰值,使结构的层间位移满足了规范要求。     

相邻结构减震优化分析

利用阻尼器连接相邻结构可减小结构地震反应,阻尼器参数的确定是减震设计的关键。根据随机振动理论,在白噪声激励下,以相邻结构的自振频率比、质量比为参数,推导了结构位移反应均方值与连接阻尼参数的关系式,分析了相邻结构的地震反应与频率比、质量比以及连接阻尼比的变化规律,从而得到了连接阻尼器的优化设计参数。最后在El Centro波、Taft波及人工波激励下,对比分析了某相邻10层建筑结构有连接和无连接时的地震反应,结果表明粘滞阻尼器连接相邻结构具有较好的减震效果。本文分析方法可供相邻结构减震设计参考。     

近断层脉冲型地震动作用下黏滞阻尼器和双调谐质量阻尼器对曲线高墩刚构桥减震控制

为研究黏滞阻尼器(viscous damper,VD)和双调谐质量阻尼器(double tuned mass damper,DTMD)对曲线高墩刚构桥的减震控制效果,基于OpenSees建立某曲线高墩刚构桥的非线性分析模型,选取三条近断层脉冲型地震动对其进行动力时程分析.分别探究了VD的阻尼系数和阻尼指数,以及DTMD...     

高层结构设置TMD阻尼器减震效果

依据拉格朗日方程推导出了高层结构设置TMD减震阻尼器系统的运动方程,并根据龙格库塔法运用MATLAB编程求解.结果表明,设置TMD阻尼器以后,结构的位移、速度、弯矩等都有明显减小.该减震系统具有良好的减震性能,特别是当,M/m=1,μ=0.01,K0=104kN/m,C0=105kN/m.s时,减震效果最佳.     

附加新型摩擦阻尼器减震结构的抗震性能分析

提出一种新型摩擦阻尼器,利用理想弹塑性模型模拟阻尼器的恢复力特性.通过对设置该摩擦阻尼器的耗能减震框架在3条地震波作用下进行时程分析,研究摩擦阻尼器起滑荷载对结构减震性能的影响.结果表明:减震结构在小震与大震作用下的位移反应均比未设置减震装置结构大幅减小;在小震作用下,减震结构的楼层剪力与摩擦阻尼器的起滑荷载有关;在大震作用下,减震结构层间位移角随着阻尼器起滑荷载的增加而减小.