收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

斜撑式变阻尼摩擦阻尼器系统设计方法研究

刘建志  
【摘要】:本文主要研究了可以满足消能减震结构抗震性能设计目标的附加阻尼器系统设计方法和变阻尼摩擦阻尼器系统的参数优化设计方法。设计了三种钢框架结构模型,安装通过附加阻尼器系统设计方法设计的斜撑式摩擦阻尼器系统,建立消能减震结构,通过有限元分析软件Midas gen对在罕遇地震作用下的常规结构和消能减震结构进行时程分析,对层间位移角、层间速度和层间加速度等分析结果作为评价指标进行分析和比较,研究附加阻尼器系统设计方法的适用性。将安装有通过变阻尼摩擦阻尼器系统的参数优化设计方法设计的变阻尼摩擦阻尼器系统(VRFD)和安装有普通型摩擦阻尼器系统(FD)的消能减震结构在罕遇地震和设防地震作用下分别进行时程分析,把结构层间位移、层间加速度、层间速度和阻尼器系统滞回曲线等分析结果作为评价指标来分析比较,研究变阻尼摩擦阻尼器系统模型参数优化设计。本文主要完成了以下研究:(1)提出改进的位移型、斜撑式摩擦阻尼器系统结构参数设计方法。首先介绍了日本笠井教授提出的可以满足消能减震结构抗震性能设计目标的附加摩擦阻尼器系统设计方法,并研究了该阻尼器系统设计方法在国内的适用性,提出了一种该设计方法的参数修正方法,设计三种钢框架结构,并通过该设计方法设计消能减震结构,在大震作用下对常规结构和消能减震结构的抗震性能进行分析比较,研究通过该设计方法及其改进后的设计方法设计的安装有普通型摩擦阻尼器耗能减震结构和常规结构的抗震性能差异。数值分析表明,通过改进的摩擦阻尼器系统结构参数设计方法设计的消能减震结构,层间位移角明显降低且层间变形分布均匀,结构完全能满足抗震性能目标,在遭受罕遇地震时,主要结构构件没有塑性变形,次要结构构件最多只会发生轻微变形,经过一般维修仍可使用,层间速度和加速度也有一定程度的降低。分析发现原因是原方法的初始阻尼比取值偏低而导致的结构位移降低效果不太明显,通过试算,将结构简化为单质点系时,将延性系数μ略微降低、附加体系弹性刚度比Ka/Kf适当提高,可以弥补该设计方法在我国消能减震结构设计中适用性不高的影响。(2)提出一种变阻尼摩擦阻尼器系统模型的参数优化设计方法。变阻尼摩擦阻尼器系统模型共有五个重要参数,即高低阶阻尼力、高低阶刚度及低阻尼力侧孔长。采用控制变量法,将变阻尼摩擦阻尼器系统的低阶阻尼力在高阶阻尼力的0.1~1倍间变化,将低阶刚度在高阶刚度的1~10倍间变化,通过分析比较变阻尼器系统结构在不同参数时的抗震效果,得到最佳的参数设计方法。数据分析表明,将变阻尼摩擦阻尼器的低阶阻尼力设定为高阶阻尼力的0.5倍,低阶刚度设定为高阶刚度的3倍,结构等效阻尼比最高,位移控制效果较好。变阻尼器系统参数按照提出的设计方法设定后,在中震时VRFD系统可以取得比FD系统更好的减震效果,阻尼器震动效率更高,结构层间位移更小,而且将VRFD系统结构的高阶阻尼力提高为原来的1.2倍就可以将其在大震下的抗震性能提高至与FD系统结构相当。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 朱立华;李钢;董志骞;李宏男;;格栅式摩擦阻尼器的试验研究与数值模拟[J];振动与冲击;2020年04期
2 曾传旺;袁维娜;黄兆明;李学芬;肖世勇;张远喜;;橡胶型摩擦阻尼器的性能研究[J];橡胶工业;2020年01期
3 杨小琦;王燕;张海宾;马立威;;基于转动型摩擦阻尼器滞回性能试验研究[J];工业建筑;2020年05期
4 张玉敏;谷玉珍;;摩擦阻尼器在建筑结构减震应用的现状研究[J];建筑结构;2018年S2期
5 国巍;徐恒超;;新型旋转摩擦阻尼器性能研究[J];结构工程师;2018年S1期
6 高毅超;梅真;;基于自复位变摩擦阻尼器的结构减震控制[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2018年05期
7 任文杰;牛杰;何小林;;新型自复位变摩擦阻尼器力学性能研究[J];工程抗震与加固改造;2017年02期
8 罗威;涂建维;;磁控摩擦阻尼器对信号塔的地震反应控制[J];噪声与振动控制;2016年01期
9 彭凌云;周锡元;闫维明;;管式变摩擦阻尼器的减振性能试验与数值模拟[J];振动与冲击;2012年05期
10 邓文艳;张纪刚;韩建;彭桂蒸;;压电摩擦阻尼器动态响应时间研究[J];低温建筑技术;2010年02期
11 ;采用半主动摩擦阻尼器进行建筑结构综合振动控制和健康监测(1):方法论[J];钢结构;2008年12期
12 付永辉;杨智春;;非线性干摩擦阻尼器连接的相邻结构随机振动分析[J];科学技术与工程;2007年08期
13 范天宇,廖明夫,王俨剀;弹性支承干摩擦阻尼器减振实验研究[J];机械科学与技术;2005年09期
14 吴斌,张纪刚,欧进萍;一种改进的拟粘滞摩擦阻尼器的试验研究与数值分析[J];土木工程学报;2004年01期
15 吴斌,张纪刚,欧进萍;拟黏滞摩擦阻尼器滞回特性及支撑内力分析[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
16 范天宇,廖明夫;转子干摩擦阻尼器及其减振机理[J];机械科学与技术;2003年05期
17 郝燕平,单颖春,朱梓根;缘板摩擦阻尼器的减振实验研究[J];航空动力学报;2001年01期
18 杨飏,欧进萍,刘光聪;T型压电变摩擦阻尼器性能试验与分析[J];压电与声光;2005年05期
19 隋伟宁;周魁;董锐;;新型转动型摩擦阻尼器设计及应用[J];建筑结构;2018年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王大勇;李国华;;波纹摩擦阻尼器发展现状综述[A];《工业建筑》2017年增刊III[C];2017年
2 常海林;薛素铎;沈银澜;;木质框架模型双向地震数值分析及测试[A];中国土木工程学会2019年学术年会论文集[C];2019年
3 李华;;新型变摩擦力阻尼器研究进展与核心技术探讨[A];2015城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2015年
4 张纪刚;邓文艳;;基于Pall型压电摩擦阻尼器的海洋平台模糊控制研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 张艳霞;陈媛媛;赵文占;王宗洋;;震后可恢复功能预应力装配式中间柱钢框架拟动力试验模拟分析[A];2015年全国智慧城市与智慧结构学术会议论文集[C];2015年
6 朱保兵;;压电材料结构体系在土木工程结构振动控制中的应用[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
7 李远辉;李楠;杨桂平;;预制装配式框架结构的连接与消能减震技术探讨[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
8 王辰;王小军;张宏剑;;重复使用火箭气动控制机构中的摩擦特性研究[A];北京力学会第二十四届学术年会会议论文集[C];2018年
9 张纪刚;单礼会;欧进萍;;海洋平台结构Pall型摩擦阻尼隔振控制研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
10 刘健新;赵国辉;张煜敏;;韩国仁川大桥的设计[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 何冰冰;涡轮叶片干摩擦阻尼器动力学特性及减振特性研究[D];西北工业大学;2018年
2 宋明波;弹支干摩擦阻尼器与转子匹配的动力学设计方法研究[D];西北工业大学;2016年
3 范天宇;弹性支承干摩擦阻尼器减振研究[D];西北工业大学;2006年
4 赵大海;基于压电摩擦阻尼器的结构振动控制理论与试验研究[D];大连理工大学;2008年
5 戴纳新;基于压电-SMA变摩擦阻尼器的智能隔震系统试验与理论研究[D];湖南大学;2012年
6 刘广义;地震作用下电厂锅炉构架的振动控制研究[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
7 朱熹育;基于压电摩擦阻尼器的空间杆系结构地震响应半主动控制[D];西安建筑科技大学;2014年
8 陈波;高耸塔架结构振动反应的智能混合控制[D];武汉理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘建志;斜撑式变阻尼摩擦阻尼器系统设计方法研究[D];大连交通大学;2019年
2 李军;智能压电摩擦阻尼器的控制理论与试验研究[D];大连理工大学;2005年
3 齐振东;设置摩擦阻尼器的单向直榫节点抗震性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2018年
4 谷玉珍;摩擦阻尼器在预制剪力墙竖缝的应用研究[D];华北理工大学;2019年
5 郑棣;装配式梁柱节点的抗震性能研究[D];西南交通大学;2019年
6 周魁;转动摩擦阻尼器力学性能及在钢框架中的应用[D];沈阳建筑大学;2018年
7 谢鹏;摩擦阻尼器凸轮式响应放大限位装置及隔震高铁单墩桥梁抗震性能研究[D];广州大学;2018年
8 刘超;一种新型钢筋混凝土摩擦阻尼器在隔震层中的应用研究[D];湖南大学;2018年
9 阚义森;新型耗能竖缝剪力墙抗震性能的研究[D];华北理工大学;2018年
10 王洋洋;新型弧面摩擦阻尼器力学性能及其岸桥减震应用研究[D];武汉理工大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978