为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震...为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震控制效果。基于试验获得的模型自振频率、阻尼比等动力特性设计3种PSSPD布置方案,分析不同布置方案下模型结构的试验现象及位移和加速度响应。试验结果表明:PSSPD对结构响应峰值减震率可达到43.43%,均方根减震率可达到38.18%,其对多层结构具有良好的减震控制效果;PSSPD对结构均方根的平均减震效果要优于对峰值的平均减震效果;PSSPD布置方案对其减震效果影响显著,且其减震性能与本身参数、受控结构振动特性、地震动参数之间的耦合关系复杂。最后,建立PSSPD在任意布置方案下受控结构的力学模型,提出其数值分析流程。数值计算结果和试验结果在位移峰值及均方根方面具有良好的吻合度。展开更多
传统单颗粒阻尼器存在颗粒半径过大、空间占用率高等局限,多颗粒阻尼器存在启振条件苛刻、动量交换效率低等不足。为提升颗粒阻尼器的减震性能,提出将叠层式单颗粒阻尼器(stacked single particle damper, SSPD),并将其与齿轮齿条惯容...传统单颗粒阻尼器存在颗粒半径过大、空间占用率高等局限,多颗粒阻尼器存在启振条件苛刻、动量交换效率低等不足。为提升颗粒阻尼器的减震性能,提出将叠层式单颗粒阻尼器(stacked single particle damper, SSPD),并将其与齿轮齿条惯容装置相结合,进而形成叠层式单颗粒惯容减振系统(stacked single particle-inerter damping system, SSPIS)。在深入分析颗粒各阶段受力状态的基础上,剖析SSPIS减振机理,构建SSPIS-结构系统力学模型,并提出该力学模型的数值模拟流程。为验证SSPIS理论力学模型与数值模拟分析流程的准确性,并探究SSPIS对受控结构的真实减震控制效果,制作钢框架模型结构,完成地震模拟振动台试验。动力试验与理论结果表明:将惯容装置布置于SSPD中可显著提升颗粒与结构的动量交换效率,增大其表观质量与耗能能力,拓宽SSPIS的减振频带。相较于传统颗粒阻尼器,SSPIS在各类场地地震作用下均可对受控结构产生良好的控制效果,具有良好的工程应用前景。展开更多
文摘为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震控制效果。基于试验获得的模型自振频率、阻尼比等动力特性设计3种PSSPD布置方案,分析不同布置方案下模型结构的试验现象及位移和加速度响应。试验结果表明:PSSPD对结构响应峰值减震率可达到43.43%,均方根减震率可达到38.18%,其对多层结构具有良好的减震控制效果;PSSPD对结构均方根的平均减震效果要优于对峰值的平均减震效果;PSSPD布置方案对其减震效果影响显著,且其减震性能与本身参数、受控结构振动特性、地震动参数之间的耦合关系复杂。最后,建立PSSPD在任意布置方案下受控结构的力学模型,提出其数值分析流程。数值计算结果和试验结果在位移峰值及均方根方面具有良好的吻合度。
文摘传统单颗粒阻尼器存在颗粒半径过大、空间占用率高等局限,多颗粒阻尼器存在启振条件苛刻、动量交换效率低等不足。为提升颗粒阻尼器的减震性能,提出将叠层式单颗粒阻尼器(stacked single particle damper, SSPD),并将其与齿轮齿条惯容装置相结合,进而形成叠层式单颗粒惯容减振系统(stacked single particle-inerter damping system, SSPIS)。在深入分析颗粒各阶段受力状态的基础上,剖析SSPIS减振机理,构建SSPIS-结构系统力学模型,并提出该力学模型的数值模拟流程。为验证SSPIS理论力学模型与数值模拟分析流程的准确性,并探究SSPIS对受控结构的真实减震控制效果,制作钢框架模型结构,完成地震模拟振动台试验。动力试验与理论结果表明:将惯容装置布置于SSPD中可显著提升颗粒与结构的动量交换效率,增大其表观质量与耗能能力,拓宽SSPIS的减振频带。相较于传统颗粒阻尼器,SSPIS在各类场地地震作用下均可对受控结构产生良好的控制效果,具有良好的工程应用前景。
