一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器及其性能分析

1

作者 肖林发 林恒 +2 位作者 陈禄军 刘金磊 朱南海 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期373-382,共10页

为解决传统剪切型金属阻尼器耗能形式单一,剪切腹板易过早发生局部屈曲的问题,设计了一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器。该阻尼器主要由剪切腹板和防屈曲耗能件组成,防屈曲耗能件分布于剪切腹板两侧,上下两端与固定架相连。为考... 为解决传统剪切型金属阻尼器耗能形式单一,剪切腹板易过早发生局部屈曲的问题,设计了一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器。该阻尼器主要由剪切腹板和防屈曲耗能件组成,防屈曲耗能件分布于剪切腹板两侧,上下两端与固定架相连。为考察其耗能和防屈曲能力,本文以传统的剪切型阻尼器试验模型为参考,利用ABAQUS有限元分析平台建立了14组阻尼器数值模型,分析了防屈曲耗能件的截面形状、使用材料的类型及与固定架间的连接方式等对阻尼器性能的影响,并采用刚度退化系数和等效黏滞阻尼比为评价参数衡量新型阻尼器的抗震性能。结果表明,设置了防屈曲耗能件的新型阻尼器其剪切腹板的最大面外位移与传统阻尼器的比值低于1/4,防屈曲耗能件与剪切腹板的最大屈服位移比超过3∶1,可以有效防止剪切腹板过早发生屈曲,具备多阶段耗能的能力。相比于传统无防屈曲耗能件剪切型阻尼器,此类阻尼器耗能能力强、滞回性能稳定、具备较好的抗震性能,可以满足实际工程结构的抗震设计要求。 展开更多

关键词 剪切型阻尼器 分阶段耗能 防屈曲 滞回性能 抗震性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

竖向波纹剪切型阻尼器力学性能试验研究 被引量：2

2

作者 石文龙 张浩波 周东洋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期112-120,共9页

结合波纹钢板在工程领域的应用,将“波纹”概念引入剪切型阻尼器的设计中,提出一种新型竖向波纹剪切型阻尼器,并分别制作了两个形状相同但腹板翼缘板厚度不同的试件,进行低周往复加载力学性能试验,研究该新型阻尼器的抗震性能。试验结... 结合波纹钢板在工程领域的应用,将“波纹”概念引入剪切型阻尼器的设计中,提出一种新型竖向波纹剪切型阻尼器,并分别制作了两个形状相同但腹板翼缘板厚度不同的试件,进行低周往复加载力学性能试验,研究该新型阻尼器的抗震性能。试验结果表明:两种尺寸的竖向波纹剪切型阻尼器试件在同一位移级别下,循环强化现象明显,破坏之前没有出现强度和刚度的突变,表现出良好的延性及低周疲劳性能;波纹板较薄容易发生面外屈曲破坏,导致承载力急剧下降,而采用较厚的波纹板时,较大面外刚度会影响腹板与翼缘板的协调变形能力,致使发生焊缝过早撕裂破坏;后续设计中应协调波纹板尺寸和腹板翼缘变形能力的优化,保证其稳定的滞回性能。可以证明:该阻尼器具有稳定的滞回性能和良好的塑性变形能力,是一种理想的消能减震装置。 展开更多

关键词 波纹 剪切型阻尼器 低周往复加载 滞回性能 抗震性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

墙式铅剪切型阻尼器在某教学楼加固中的应用

3

作者 齐宗林 《山西建筑》 2022年第9期9-13,29,共6页

某中学教学楼因修建于20世纪50年代末,其抗震性能不满足现行抗震设计要求,采用在原有结构中设置墙式铅剪切型阻尼器的加固方法提高其抗震性能。运用SAP2000建立结构有限元模型并进行多遇地震下的弹性时程分析,确定了消能减震加固方案,... 某中学教学楼因修建于20世纪50年代末,其抗震性能不满足现行抗震设计要求,采用在原有结构中设置墙式铅剪切型阻尼器的加固方法提高其抗震性能。运用SAP2000建立结构有限元模型并进行多遇地震下的弹性时程分析,确定了消能减震加固方案,然后对该减震结构在多遇地震及罕遇地震下的减震效果进行了验证,也介绍了阻尼器与主体结构的连接方式。分析结果表明,减震结构的层间位移角满足《建筑抗震设计规范》限值要求,并且基地剪力显著降低,验证了墙式铅剪切型阻尼器布置的有效性和结构抗震安全性。 展开更多

关键词 结构振动控制 墙式铅剪切型阻尼器 消能减震 抗震加固

在线阅读 下载PDF 职称材料

腹板柔细比对剪切型阻尼器耗能效果的影响研究? 被引量：1

4

作者 刘长国 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期23-26,共4页

剪切型软钢阻尼器的耗能效果与腹板柔细比紧密相关,为深入研究两者关系,设计了10个不同柔细比的剪切型阻尼器.以通用有限元分析软件Abaqus为模拟平台,对各阻尼器进行精细化的建模分析,模型考虑1/1000的腹板初始面外变形.根据Abaqus的模... 剪切型软钢阻尼器的耗能效果与腹板柔细比紧密相关,为深入研究两者关系,设计了10个不同柔细比的剪切型阻尼器.以通用有限元分析软件Abaqus为模拟平台,对各阻尼器进行精细化的建模分析,模型考虑1/1000的腹板初始面外变形.根据Abaqus的模拟结果,详细对比了滞回曲线、骨架曲线和等效粘滞阻尼系数等指标,对不同柔细比阻尼器的耗能能力进行分析.数值试验结果表明,当腹板柔细比Rw≤0.40时,剪切型软钢阻尼器具有稳定的耗能能力. 展开更多

关键词 剪切型阻尼器 腹板柔细比 滞回曲线 骨架曲线 等效粘滞阻尼系数 ABAQUS

在线阅读 下载PDF 职称材料

连梁低屈服点钢剪切型阻尼器力学性能研究

5

作者 刘正欢 潘文 +2 位作者 双超 赵德金 戴宇杰 《建筑技术》 2023年第19期2376-2382,共7页

连梁低屈服点钢剪切型阻尼器实际处于多种荷载组合作用下,针对连梁低屈服点钢剪切型阻尼器只考虑了剪力的现象,通过ABAQUS对阻尼器施加纯剪切作用、轴向–剪切作用、弯矩–剪切作用,改变阻尼器材料,将公式推导与有限元模拟相结合,研究... 连梁低屈服点钢剪切型阻尼器实际处于多种荷载组合作用下,针对连梁低屈服点钢剪切型阻尼器只考虑了剪力的现象,通过ABAQUS对阻尼器施加纯剪切作用、轴向–剪切作用、弯矩–剪切作用,改变阻尼器材料,将公式推导与有限元模拟相结合,研究轴力、弯矩对阻尼器力学性能的影响。研究结果表明:轴力会使阻尼器提前进入屈服,对阻尼器耗能能力影响较小;弯矩的存在会降低阻尼器的屈服荷载、极限荷载,增强阻尼器的耗能能力;材料改变对阻尼器力学性能影响不显著。 展开更多

关键词 连梁低屈服点钢剪切型阻尼器 轴力 弯矩 力学性能 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

板式剪切型铅阻尼器的试验研究及有限元分析 被引量：26

6

作者 彭凌云 闫维明 何浩祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期183-187,222,共6页

提出一种新型的剪切型铅阻尼器,该装置中铅块直接嵌于滑动钢板与固定钢板的凹槽之间,构造简单。基于性能试验和有限元分析对该装置的滞回性能及关键参数进行了研究,研究结果表明:该阻尼器的滞回性能可以采用双线性模型加以模拟;阻尼器... 提出一种新型的剪切型铅阻尼器,该装置中铅块直接嵌于滑动钢板与固定钢板的凹槽之间,构造简单。基于性能试验和有限元分析对该装置的滞回性能及关键参数进行了研究,研究结果表明:该阻尼器的滞回性能可以采用双线性模型加以模拟;阻尼器屈服阻尼力由铅块的剪切面积决定;加载曲线中弹性阶段与完全塑性阶段之间的过渡弧段的曲率半径与剪切铅块的长厚比成反比。 展开更多

关键词 剪切型铅阻尼器 有限元分析 性能试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

形状优化的菱形开孔剪切型金属阻尼器减震性能 被引量：12

7

作者 张令心 朱柏洁 王涛 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期655-665,共11页

目的为解决传统开长缝的剪切型金属阻尼器应力集中以及焊接产生的热效应影响,提高阻尼器耗能能力,提出一种采用等强度线优化开孔形状的菱形开孔剪切型金属阻尼器.方法根据弹塑性力学理论寻找耗能单元截面在受弯、受剪条件下屈服强度相... 目的为解决传统开长缝的剪切型金属阻尼器应力集中以及焊接产生的热效应影响,提高阻尼器耗能能力,提出一种采用等强度线优化开孔形状的菱形开孔剪切型金属阻尼器.方法根据弹塑性力学理论寻找耗能单元截面在受弯、受剪条件下屈服强度相等的曲线,将该等强度曲线所围成的四边形作为对阻尼器耗能板的开孔形状,并推导了阻尼器弹性等效刚度与屈服强度的设计公式;对阻尼器耗能单元进行材料试验,基于真实的材料本构关系数据建立了精细化有限元数值仿真模型,模拟其低周往复加载的力学性能,分析阻尼器的变形模式与耗能能力,并比较了开长缝和开优化形状菱形孔阻尼器的减震性能.结果屈服强度的仿真结果与计算结果误差小于2%,刚度误差小于1%;相比传统的开长缝钢板阻尼器,形状优化的菱形开孔阻尼器累积等效塑性应变最大值减小为24.3%~37.5%;加载位移角小于1/20工况时,耗能未明显提升;加载位移角超过1/20工况时,形状优化的菱形开孔阻尼器单位体积耗能率增加多至32.9%.所建立的有限元模型是基于真实材性试验数据给出的,能更好地反映阻尼器金属的力学行为;设计公式计算结果与数值仿真结果吻合较好,可作为该类阻尼器的设计公式.结论与开长缝的钢板阻尼器相比,形状优化的菱形开孔阻尼器的强度随着滞回行为而稳定强化,具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力,塑性变形分布更加均匀,最大累积等效塑性应变明显减小. 展开更多

关键词 剪切型金属阻尼器 等强度线 形状优化的菱形开孔 减震性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝板摩擦材剪切型摩擦阻尼器的研究 被引量：6

8

作者 张蓬勃 赵世春 +1 位作者 孙玉平 潘毅 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期218-223,共6页

为了研究以铝板为摩擦材的剪切式中间柱型摩擦阻尼器的力学性能和滞回曲线的特征,对6个试验体进行不同方式的基本载荷试验,并利用伪动力子系统试验,检验阻尼器在地震应答下的滞回曲线性能。通过在不同的基本加载路径下的摩擦系数的变动... 为了研究以铝板为摩擦材的剪切式中间柱型摩擦阻尼器的力学性能和滞回曲线的特征,对6个试验体进行不同方式的基本载荷试验,并利用伪动力子系统试验,检验阻尼器在地震应答下的滞回曲线性能。通过在不同的基本加载路径下的摩擦系数的变动分析表明,螺栓轴力大小对摩擦系数没有明显影响,阻尼器的力学性能极为稳定,并以摩擦系数平均值为基础建立力学分析模型。通过伪动力子系统试验对阻尼力安定性的分析表明,阻尼器不仅具有良好的耗能能力而且力学模型能够很好地再现阻尼器的滞回曲线特性。 展开更多

关键词 中间柱 剪切型摩擦阻尼器 摩擦系数 铝板摩擦材 滞回曲线模型 伪动力子系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

剪切型软钢阻尼器的累积塑性损伤研究 被引量：1

9

作者 张世凯 杨晓东 +1 位作者 朱娇娇 王军丛 《科技通报》 2022年第3期78-84,共7页

剪切型软钢阻尼器是一种有效的减震耗能装置,耗能板具有弹塑性变形能力强,滞回曲线稳定饱满,成本较低等优点。软钢阻尼器发生疲劳损伤时,易产生塑性变形的累积损伤,在等幅与变幅荷载作用下,阻尼器的疲劳寿命与剪切应变幅值满足经典Manso... 剪切型软钢阻尼器是一种有效的减震耗能装置,耗能板具有弹塑性变形能力强,滞回曲线稳定饱满,成本较低等优点。软钢阻尼器发生疲劳损伤时,易产生塑性变形的累积损伤,在等幅与变幅荷载作用下,阻尼器的疲劳寿命与剪切应变幅值满足经典Manson-Coffin公式。本文通过分析滞回曲线中塑性变形累积过程,计算疲劳破坏时的累积塑性变形量。基于Minner损伤累加准则,运用了一种基于累积塑性变形的剪切型软钢阻尼器疲劳寿命评估方法,将CPD累积率的试验结果与疲劳损伤值对比验证,得到误差可控制在15%以内,CPD累积率能够预测损伤程度的结论。 展开更多

关键词 剪切型软钢阻尼器 疲劳寿命 累积损伤 累积塑性变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于传统木结构节点区的剪切型橡胶阻尼器试验研究与分析 被引量：1

10

作者 石张猛 陶忠 +2 位作者 张龙飞 高永林 杨淼 《四川建筑科学研究》 2020年第5期17-26,共10页

木结构节点区整体性和抗震性能差,为了减少其在地震作用时的损害,本文提出了一种用于传统木结构节点区的剪切型橡胶阻尼器。依据剪切型橡胶阻尼器组成材料的特性,给出了阻尼器在不同地震作用下的荷载计算公式。为了研究阻尼器的滞回性能... 木结构节点区整体性和抗震性能差,为了减少其在地震作用时的损害,本文提出了一种用于传统木结构节点区的剪切型橡胶阻尼器。依据剪切型橡胶阻尼器组成材料的特性,给出了阻尼器在不同地震作用下的荷载计算公式。为了研究阻尼器的滞回性能,设计进行了不同加载位移、加载频率、循环次数工况下的低周反复试验。试验结果表明,在低周反复加载下,阻尼器在所有工况中耗能均较为稳定,连续疲劳加载工况下依然能很好地耗散能量,表现出良好的耗能能力。加载过程中,阻尼器橡胶材料剪切或挤压屈服后产生塑性变形,而橡胶具有恢复原状的特性,地震中该剪切式橡胶阻尼器能促使木结构恢复原位,减少歪斜现象的发生和地震造成的累积损伤,达到减震耗能的效果。 展开更多

关键词 木结构 剪切型橡胶阻尼器 低周反复加载 滞回性能 试验研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ABAQUS/FE-SAFE的剪切型软钢阻尼器疲劳分析 被引量：1

11

作者 俞涵 潘加宝 +3 位作者 骆乾辉 程博 陶韬 施远航 《浙江建筑》 2023年第6期24-28,共5页

为研究剪切型软钢阻尼器的疲劳性能,基于非线性分析软件ABAQUS对剪切型软钢阻尼器进行建模并对其进行拟静力循环加载分析,根据得到的应力分布云图和等效塑性应变云图确定其危险位置;分析了在实际工程应用条件下阻尼器产生薄膜效应的原因... 为研究剪切型软钢阻尼器的疲劳性能,基于非线性分析软件ABAQUS对剪切型软钢阻尼器进行建模并对其进行拟静力循环加载分析,根据得到的应力分布云图和等效塑性应变云图确定其危险位置;分析了在实际工程应用条件下阻尼器产生薄膜效应的原因,及其对耗能性能及疲劳性能的影响。在拟静力分析结果的基础上,运用FE-SAFE软件对剪切型软钢阻尼器进行超低周疲劳寿命分析,得到阻尼器的危险部位以及对数寿命云图,分析结果可为后续相关阻尼器构造设计和优化提供参考。 展开更多

关键词 剪切型软钢阻尼器 数值模拟 薄膜效应 超低周疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

剪切钢板阻尼器的理论与试验研究进展

12

作者 张思奇 《山西建筑》 2012年第25期50-52,共3页

首先简要说明了结构耗能减震技术的概念,介绍了剪切钢板阻尼器的构造,制作材料,工作机制以及常用动力学模型,之后对剪切钢板阻尼器性能的影响因素进行了探讨,最后总结了目前的研究结果以及发展方向,为进一步研究剪切钢板阻尼器打下基础。

关键词 耗能减震 剪切型阻尼器 动力学模型 性能参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

双拼工字型钢板阻尼器滞回性能试验研究 被引量：7

13

作者 林煜 杨森 +1 位作者 郭正兴 管东芝 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期911-917,共7页

为解决传统剪切型钢板阻尼器造价高、易出现面外屈曲和连接焊缝撕裂的问题,设计制作了一种双拼工字型钢板阻尼器.该阻尼器由Q235热轧H型钢开斜洞制成的2个槽形钢相背而拼形成,通过槽形钢腹板剪切变形耗能.采用拟静力试验,研究了5个双拼... 为解决传统剪切型钢板阻尼器造价高、易出现面外屈曲和连接焊缝撕裂的问题,设计制作了一种双拼工字型钢板阻尼器.该阻尼器由Q235热轧H型钢开斜洞制成的2个槽形钢相背而拼形成,通过槽形钢腹板剪切变形耗能.采用拟静力试验,研究了5个双拼工字型阻尼器试件的滞回性能.结果表明:增加腹板宽度可提高阻尼器的承载和耗能能力,高且窄的开洞形式可提高阻尼器极限位移74.4%;无连接弧板的腹板约束形式可提高延性70%,超强系数至少达到 1.70 .双拼工字型钢板阻尼器能够有效限制耗能腹板的平面外变形,具有稳定的耗能能力,同时可避免焊缝破坏. 展开更多

关键词 剪切型钢板阻尼器 屈曲约束 双拼工字型 滞回性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

北京地区中小学校舍抗震加固工程 被引量：3

14

作者 閤东东 李兴旺 韩龙勇 《城市与减灾》 2019年第5期59-64,共6页

引言我国中小学学生在校人数约2亿,校舍近40万所。中小学校舍属于公共建筑,人员密度大,加之中小学生属于自救互救弱势群体,若校舍的结构抗震性能不足,一旦遭遇大地震,造成的人员伤亡不可估量。国内外历次地震给我们带来了惨痛的教训,200... 引言我国中小学学生在校人数约2亿,校舍近40万所。中小学校舍属于公共建筑,人员密度大,加之中小学生属于自救互救弱势群体,若校舍的结构抗震性能不足,一旦遭遇大地震,造成的人员伤亡不可估量。国内外历次地震给我们带来了惨痛的教训,2008年5月12日,汶川发生8.0级特大地震,造成直接经济损失1200亿美元,死亡失踪8.7万多人,根据震后调查,在这次地震中四川省学生死亡人数达5335人,伤者达1.6万人,倒坍的校舍达到6898间; 展开更多

关键词 抗震加固工程 中小学校舍 混凝土框架结构 板墙加固法 抗震构造措施 隔震支座 钢板阻尼器 构造柱 框架柱 钢筋网砂浆面层加固 剪切型阻尼器 隔震加固 消能减震 抗震规范

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜拉索参数共振分析及控制

15

作者 薛晓锋 刘健新 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期26-29,共4页

针对斜拉桥拉索的参数振动问题,结合工程实例,采用4种不同的计算公式计算了斜拉索的基频,通过分析比较,推荐采用考虑垂度的常用基频计算公式进行斜拉索的参数共振分析.分析结果表明,黄浦桥的中长斜拉索可能会发生参数共振.采用的黏性剪... 针对斜拉桥拉索的参数振动问题,结合工程实例,采用4种不同的计算公式计算了斜拉索的基频,通过分析比较,推荐采用考虑垂度的常用基频计算公式进行斜拉索的参数共振分析.分析结果表明,黄浦桥的中长斜拉索可能会发生参数共振.采用的黏性剪切型外置式阻尼器可以给斜拉索提供足够的附加阻尼,使拉索各受控振型的对数衰减率均达到0.03以上. 展开更多

关键词 斜拉索 基频 参数振动 振动控制 黏性剪切型阻尼器

在线阅读 下载PDF 职称材料

某高层框架剪力墙结构减震性能分析 被引量：2

16

作者 薛涛 邢国雷 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期135-138,共4页

为了研究剪切型铅阻尼器在高层建筑结构中的耗能减震效果,以高烈度地区某设置剪切型铅阻尼器的框架-剪力墙结构为工程背景,首先通过Sap2000分析了结构的动力特性,在此基础上对结构进行了消能减震设计。其次采用非线性分析软件ABAQUS对... 为了研究剪切型铅阻尼器在高层建筑结构中的耗能减震效果,以高烈度地区某设置剪切型铅阻尼器的框架-剪力墙结构为工程背景,首先通过Sap2000分析了结构的动力特性,在此基础上对结构进行了消能减震设计。其次采用非线性分析软件ABAQUS对结构进行了罕遇地震作用下的有限元分析,对比了不同地震波作用下的结构弹塑性分析结果。分析结果表明:设置剪切型铅阻尼器的高层建筑结构的抗震性能较好,为剪切型铅阻尼器在高层框架-剪力墙结构中的应用提供了成功的工程案例,其设计思路可以为高层结构的减震提供有益的借鉴和参考。 展开更多

关键词 剪切型铅阻尼器 高层框架剪力墙结构 减震控制 弹塑性时程分析

在线阅读 下载PDF 职称材料