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多重摩擦摆新型隔震支座的理论分析及数值模拟
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作者 李喜梅 牛珂欣 +1 位作者 苏润田 母渤海 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期859-869,共11页
传统的摩擦摆支座虽然耗能能力强,但存在支座本身位移过大的问题。因此在三重摩擦摆支座的基础上,结合形状记忆合金(SMA)拉索提出了多重摩擦摆新型隔震支座(STFPB),介绍了其基本构成和隔震原理,利用力学平衡原理对摩擦摆隔震支座进行了... 传统的摩擦摆支座虽然耗能能力强,但存在支座本身位移过大的问题。因此在三重摩擦摆支座的基础上,结合形状记忆合金(SMA)拉索提出了多重摩擦摆新型隔震支座(STFPB),介绍了其基本构成和隔震原理,利用力学平衡原理对摩擦摆隔震支座进行了理论分析,推导出多重摩擦摆新型隔震支座的刚度和等效粘滞阻尼比,构造了多重摩擦摆新型隔震支座的四折线滞回模型。采用有限元软件ABAQUS对多重摩擦摆新型隔震支座进行实体单元建模,模拟低周反复荷载作用下该支座的滞回特性与回复特性,并分别研究了竖向荷载、水平位移幅值、SMA拉索的数量和直径以及水平激励角度对其的耗能影响。研究结果表明:(1)理论分析和数值模拟结果吻合较好,验证了提出的滞回模型计算公式的正确性;(2)相比传统的三重摩擦摆支座,多重摩擦摆新型隔震支座的滞回曲线饱满,具有良好的滞回性能;(3)耗能能力随竖向荷载的增大、水平位移幅值的增大以及SMA拉索的增多而增强;(4)45度激励作用下布置4根SMA拉索的刚度和耗能最大,在进行支座布置时应考虑SMA拉索的布置位置。 展开更多
关键词 摩擦隔震支座 低周反复 滞回特性
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平面大尺度结构摩擦摆支座隔震设计研究
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作者 卜龙瑰 李爱群 +5 位作者 束伟农 苗启松 祁跃 解琳琳 秦凯 张翀 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期335-343,共9页
平面大尺度结构存在温度效应及扭转效应较大的特点,摩擦摆支座存在摩擦系数稳定性偏低、起滑力较小以及水平滑移会引起竖向抬升等特点。采用摩擦摆支座隔震的平面大尺度结构,将叠加上部结构和支座的特点,形成新的设计重难点。本研究以... 平面大尺度结构存在温度效应及扭转效应较大的特点,摩擦摆支座存在摩擦系数稳定性偏低、起滑力较小以及水平滑移会引起竖向抬升等特点。采用摩擦摆支座隔震的平面大尺度结构,将叠加上部结构和支座的特点,形成新的设计重难点。本研究以丽江三义机场T3航站楼为实例,对平面大尺度引起的隔震设计重难点问题展开分析与研究。结果表明:采用合理的摩擦摆支座参数能达到与橡胶支座隔震相当的隔震效果;温度效应及扭转效应叠加下支座间产生明显的水平变形差异,进而引起竖向抬升差异,最终导致支座及上部结构的内力重分布,但变化幅度在5%以内;估算得到设计工作年限内因温度变化引起的支座总摩擦滑移行程约为622 m,可为摩擦材料耐磨性能要求提供量化指标依据;通过对支座关键设计参数进行敏感性分析得出,支座曲率半径越大,隔震层剪力越小,但隔震层位移显著增大;摩擦系数存在理论最优值,在一定范围内(本工程为10%以内),摩擦系数越大,隔震层位移及剪力都相应减小,综合隔震性能越好。 展开更多
关键词 摩擦支座 平面大尺度结构 水平变形 竖向抬升 摩擦滑移行程 参数敏感性
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黏滑摩擦的光滑化互补模型及其在摩擦摆隔震支座中的应用
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作者 吴阳 张楠 +3 位作者 张欣刚 张树翠 毕皓皓 姚文莉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期272-280,324,共10页
为研究摩擦摆隔震支座在地震作用下的黏滑摩擦响应问题,提出一种处理非光滑黏滑摩擦问题的光滑化模型。首先,基于线性互补理论构建摩擦力余量和相对滑移速度的互补方程。其次,在短时区间内对相对滑移速度进行时间平均,利用时均滑移速度... 为研究摩擦摆隔震支座在地震作用下的黏滑摩擦响应问题,提出一种处理非光滑黏滑摩擦问题的光滑化模型。首先,基于线性互补理论构建摩擦力余量和相对滑移速度的互补方程。其次,在短时区间内对相对滑移速度进行时间平均,利用时均滑移速度代替时变滑移速度重构互补变量,并将其转化为一组非线性互补方程,从而将非光滑的黏滑摩擦问题进行光滑化处理。随后,将摩擦摆隔震支座等效为一种考虑恢复力效应的2维摩擦耦合模型,结合所提光滑化模型进行地震响应分析,并与经典的Coulomb摩擦模型和LuGre摩擦模型进行了对比验证。研究结果表明,所提模型既能够在宏观上反映黏滑摩擦的stick-slip切换,同时还能实现非光滑问题的光滑化分析,避免在非光滑事件中频繁切换动力学模型。采用不同摩擦模型对摩擦摆隔震支座的地震响应进行计算,验证了所提模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 非线性互补(NLCP) 黏滞-滑移 模型光滑化方法 摩擦隔震支座(fpB)
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引江济淮工程淠河总干渠渡槽摩擦摆支座工作性能研究
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作者 徐路 王开 +4 位作者 成举 崔朋 简方梁 高静青 杨喜文 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第7期101-105,137,共6页
淠河总干渠钢桁梁渡槽是引江济淮工程的关键性结构,具有保障供水、发展航运等重要功能。为保障渡槽结构在地震作用下的安全性及震后易于修复的性能要求,采用摩擦摆支座进行减隔震设计。在渡槽充水试验的基础上,结合有限元计算,对摩擦摆... 淠河总干渠钢桁梁渡槽是引江济淮工程的关键性结构,具有保障供水、发展航运等重要功能。为保障渡槽结构在地震作用下的安全性及震后易于修复的性能要求,采用摩擦摆支座进行减隔震设计。在渡槽充水试验的基础上,结合有限元计算,对摩擦摆支座的静、动力工作性能进行分析研究。研究结果表明:正常使用状态下,支座纵向位移随温度呈线性变化,且试验数据与理论分析结果吻合较好;各级充水荷载作用下,支座纵向位移、梁端转角随充水荷载的增大而增大,支座可满足桥梁正常使用过程中的位移需求,并满足规范规定的竖向承载力与水平限位要求;隔震状态下,采用摩擦摆支座大幅降低了桥梁结构的地震响应,减少了桥墩、基础工程量;支座水平位移受摩擦系数的影响较为明显,通过采用合理的摩擦系数,有效降低了上部结构位移,提高了摩擦摆支座的隔震效果;充分证明了在大跨度渡槽结构中应用摩擦摆减隔震支座的有效性。 展开更多
关键词 输水渡槽 摩擦支座 力学性能 充水试验 参数分析 淠河总干渠
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电磁吸盘-摩擦摆复合隔震支座理论分析与试验研究 被引量:1
5
作者 李晓东 翁银绩 +1 位作者 陈恩亮 郭明晶 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1250-1258,共9页
为解决摩擦摆支座在外部荷载激励下不具备抗拔性的缺点,基于电磁原理和半主动控制思想,提出了一种以电磁力为基础,结合传统摩擦摆的电磁吸盘-摩擦摆复合隔震支座(Electromagnetic Chuck-Friction Pendulum System,ECFPS)。介绍了该复合... 为解决摩擦摆支座在外部荷载激励下不具备抗拔性的缺点,基于电磁原理和半主动控制思想,提出了一种以电磁力为基础,结合传统摩擦摆的电磁吸盘-摩擦摆复合隔震支座(Electromagnetic Chuck-Friction Pendulum System,ECFPS)。介绍了该复合隔震支座的构造特点和耗能机制,并基于电磁原理推导出电磁吸盘吸力以及ECFPS的等效刚度、周期和等效阻尼比等理论公式,建立了ECFPS计算模型。设计并制作了一个缩尺比为1∶3的ECFPS试件,对不同输入电流、竖向荷载和不同位移幅值下的滞回性能进行了试验研究,探究了不同输入电流对抗拔性能的影响。试验结果表明:理论值与试验值吻合度较高,验证了理论公式推导的正确性;等效刚度和单位循环耗能变化明显,两者最大变化幅度分别为19.81%和28.16%;随着电磁吸盘输入电流的增大,ECFPS支座的抗拔性能提高,实现了支座竖向抗拔的功能。 展开更多
关键词 隔震 摩擦支座 电磁力 滞回性能 竖向抗拔
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基于磁悬浮理论的自适应抗拔摩擦摆隔震支座力学性能研究 被引量:1
6
作者 李晓东 吴健 张天允 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期50-58,共9页
为解决摩擦摆隔震支座抗拔能力不足的问题并优化其隔震性能,将传统的摩擦摆支座(FPB)和半主动控制思想相结合,提出一种自适应磁悬浮抗拔摩擦摆隔震支座(AMFPB)。基于磁路理论进行理论分析,推导出U型电磁铁的电磁力公式,以及AMFPB刚度、... 为解决摩擦摆隔震支座抗拔能力不足的问题并优化其隔震性能,将传统的摩擦摆支座(FPB)和半主动控制思想相结合,提出一种自适应磁悬浮抗拔摩擦摆隔震支座(AMFPB)。基于磁路理论进行理论分析,推导出U型电磁铁的电磁力公式,以及AMFPB刚度、周期和等效阻尼比计算公式;对U型电磁铁进行位移-电磁力试验分析,建立AMFPB有限元模型,并对不同位移幅值、不同电磁铁匝数和输入电流下支座的滞回特性和抗拔性能进行分析。研究结果表明:U型电磁铁的位移-电磁力试验结果与理论结果吻合度较好,计算得到的AMFPB滞回曲线与数值模拟结果基本相同。AMFPB随滑动位移的增加可调节自身的刚度及耗能,有利于支座位移的控制。 展开更多
关键词 隔震 摩擦支座 磁悬浮 滞回性能
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基于摩擦摆支座的高速铁路简支梁桥减隔震效果分析 被引量:3
7
作者 朱海龙 张永亮 +1 位作者 周友权 刘海涛 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期69-76,共8页
为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值... 为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值加速度(PGA)等因素对简支梁桥地震响应的影响。研究结果表明:桥墩墩高和截面形式对墩底内力和墩顶位移的减震效果有较大影响,但在5~20m墩高内受墩高的影响更为显著;墩高从5m增加到20m时,墩底内力减震率分别为80%、35%,墩高从25m增加到45m时,墩底内力减震率分别为46%、37%;桥梁跨径对结构减震率有一定影响,但在10%以内;PGA对墩底内力和墩顶位移的减震率总体上影响较小;墩高和PGA对FPB支座位移影响较大,PGA影响更为显著,支座位移增大倍数明显大于对应的PGA增加倍数。 展开更多
关键词 高速铁路 简支梁桥 摩擦支座 减隔震效果 影响因素
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铁路桥梁摩擦摆减隔震体系简化分析方法
8
作者 苏伟 李晓波 +2 位作者 王雨权 国巍 管仲国 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期124-131,共8页
高烈度铁路桥梁减隔震设计广泛使用摩擦摆支座,采用非线性时域分析方法费时费力,等效线性化分析方法是个隐式求解过程,不仅需要迭代计算,而且由于铁路桥墩下部结构体量很大,仅基于首阶振型可能显著低估桥墩的地震响应。结合铁路桥梁的... 高烈度铁路桥梁减隔震设计广泛使用摩擦摆支座,采用非线性时域分析方法费时费力,等效线性化分析方法是个隐式求解过程,不仅需要迭代计算,而且由于铁路桥墩下部结构体量很大,仅基于首阶振型可能显著低估桥墩的地震响应。结合铁路桥梁的结构受力特点,基于等效线性化原理,提出高精度等代显式计算方法,用于求解摩擦摆减隔震支座的地震响应,提出考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法,用于求解桥墩地震响应。参数分析结果显示,减隔震支座的位移响应可以很好地表征为1 s周期的反应谱值的幂函数,由此建立的简化显式计算方法在常用的设计参数范围内,即摩擦摆支座等效回转半径3~6 m、摩擦因数0.03~0.06,误差小于3%。进一步基于典型高速铁路桥梁,建立结构分析基准模型,通过变化墩高和基础刚度、摩擦摆支座回转半径和摩擦因数、地震作用强度,开展了200个参数抽样,对每个抽样又进行了12条地震波作用的非线性时程分析。结果显示:简化显式计算方法与非线性时域分析的平均结果之间具有很好的一致性,考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法也能很好地估计各样本的墩底剪力和弯矩响应,而仅考虑首阶振型平均偏低估计墩底剪力和弯矩分别约为40%和30%。 展开更多
关键词 铁路桥梁 摩擦减隔震支座 桥墩 等效线性化原理 简化分析方法
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8度区某复杂高层摩擦摆隔震结构设计
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作者 张鑫 张蕾 赵明昱 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期80-87,114,共9页
某医院项目位于8度区(0.20g)近断层,在主裙楼之间设置隔震缝后主楼结构仍超长,且长宽比超过了规范限值。为了提高结构的抗震性能,在地下室顶板以下的柱顶处布置摩擦摆隔震支座形成隔震层,隔震层以上部分采用混凝土框架-剪力墙结构。本... 某医院项目位于8度区(0.20g)近断层,在主裙楼之间设置隔震缝后主楼结构仍超长,且长宽比超过了规范限值。为了提高结构的抗震性能,在地下室顶板以下的柱顶处布置摩擦摆隔震支座形成隔震层,隔震层以上部分采用混凝土框架-剪力墙结构。本文对比了摩擦摆隔震支座、叠层橡胶隔震支座+黏滞阻尼器两种隔震层设计方案,介绍了控制隔震支座拉应力的4种途径,并研究了隔震支座对超长结构温度效应的影响。分析结果表明,摩擦摆隔震结构可有效地控制上部结构的扭转效应,并且摩擦摆隔震支座方案在隔震效果、隔震层水平位移、隔震支座拉压应力控制等方面都优于橡胶隔震支座方案。同时设置隔震层后,可有效降低上部结构的温度效应。 展开更多
关键词 近断层 摩擦隔震支座 叠层橡胶隔震支座 黏滞阻尼器 温度效应
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摩擦摆支座在软弱夹层场地地下结构中的减震效果分析
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作者 许紫刚 李淳宇 +2 位作者 徐长节 庄海洋 张季 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7278-7287,共10页
较一般成层场地而言,软弱夹层场地中地下结构抗震与减震问题更为突出。以双层双跨矩形框架地铁车站结构为研究对象,基于有限元软件ABAQUS,建立土-结构体系的静动力耦合有限元分析模型,研究软弱夹层对地铁车站结构的地震响应规律的影响,... 较一般成层场地而言,软弱夹层场地中地下结构抗震与减震问题更为突出。以双层双跨矩形框架地铁车站结构为研究对象,基于有限元软件ABAQUS,建立土-结构体系的静动力耦合有限元分析模型,研究软弱夹层对地铁车站结构的地震响应规律的影响,并对比分析了设置摩擦摆支座的车站结构在均质场地和软弱夹层场地的减震效果。结果表明:软弱夹层穿越地铁车站结构时,结构的整体和中柱的变形以及中柱底部的内力会大幅度增加,且随着夹层厚度增加,结构变形和内力的增加幅度更为明显。在中柱顶部设置摩擦摆支座,中柱的最大位移以及内力值均减小,且软弱夹层场地中摩擦摆支座的减震效果要明显优于一般均质场地,建议在软弱夹层场地地下结构中采用摩擦摆支座进行减震设计。 展开更多
关键词 摩擦支座 软弱夹层 地铁车站 地震响应 减震
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基于位移-速度输入法结构多点激励FPS支座隔震效果研究 被引量:2
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作者 王浩霆 葛楠 +1 位作者 韩流涛 于建东 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期165-174,共10页
受行波效应、相干效应、场地效应的影响,大跨度结构的多点激励地震反应分析非常复杂,且考虑多点激励下对大跨空间网格结构隔震性能的影响是结构工程抗震方向中有重大意义的研究课题。以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直... 受行波效应、相干效应、场地效应的影响,大跨度结构的多点激励地震反应分析非常复杂,且考虑多点激励下对大跨空间网格结构隔震性能的影响是结构工程抗震方向中有重大意义的研究课题。以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直接位移法,应用SAP2000有限元软件建立了多点激励动力反应时程分析模型,进行结构在地震动一致激励和多点激励作用下的动力反应分析计算。结果表明:水平地震动多点激励效应对大跨度空间结构的影响十分显著,需采取使用多点激励输入方式。不设置隔震支座时,多点激励下,支撑柱弯矩与剪力随波速的减小而明显增加,柱顶位移变小,中柱轴力略微上升。基础隔震时,各支撑柱柱顶内力与位移的分配较无隔震时存在差异。边柱的弯矩、剪力及轴力均小于中柱的相应值,但柱顶位移增加明显。柱弯矩减震效率保持在45%~75%,柱剪力减震效率保持在60%~85%;柱顶隔震时,能得到比基础隔震更高的隔震效率,且柱弯矩隔震效率高达90%左右,柱剪力隔震效率保持在85%~90%。柱顶位移显著减小,柱轴力比基础隔震时略有增加。 展开更多
关键词 空间网架结构 多点激励 时程分析 fps摩擦支座 大质量法
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基于LRB和FPS隔震策略的小型堆安全壳地震响应分析
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作者 姬晓宇 陈南宇 +3 位作者 陈睦锋 张帅军 侯钢领 蔡雪松 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期900-910,共11页
为验证在安全停堆地震动(SSE)下不同隔震策略对于小型堆安全壳的隔震效果,本研究利用有限元方法对小型堆安全壳结构进行三维建模,采用铅芯橡胶支座(LRB)和摩擦摆支座(FPS)对安全壳结构进行隔震设计,通过模态分析提取结构的前4阶振型和... 为验证在安全停堆地震动(SSE)下不同隔震策略对于小型堆安全壳的隔震效果,本研究利用有限元方法对小型堆安全壳结构进行三维建模,采用铅芯橡胶支座(LRB)和摩擦摆支座(FPS)对安全壳结构进行隔震设计,通过模态分析提取结构的前4阶振型和自振频率,进而对小型堆安全壳进行地震响应分析。通过研究安全停堆地震动下的结构响应,评估不同隔震策略在小型堆上的适用性。结果显示:LRB和FPS隔震方案将小型堆安全壳的自振周期延长至2.46 s和2.53 s。在小型堆安全停堆地震下,LRB和FPS隔震结构顶点水平加速度减震率为74.6%和63.2%,安全壳结构峰值水平变形可减小75.1%和68.4%。证明LRB和FPS隔震策略可提高小型堆结构的抗震性能。 展开更多
关键词 小型堆 隔震设计 铅芯橡胶支座 摩擦支座
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基于摩擦摆支座的核安全壳结构隔震效果研究
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作者 祁鹏飞 裴强 +2 位作者 谯裕豪 鲁蕴华 夏超南 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第4期120-127,共8页
核安全壳是防止核裂变产物泄漏的最后一道屏障,属于I类抗震物项,但近些年以日本福岛地震为代表性的超设计基准地震频发,故安全壳的抗震性能值得关注。基底隔震可以有效降低结构的地震响应,摩擦摆隔震支座因其优良的隔震性能已被广泛应... 核安全壳是防止核裂变产物泄漏的最后一道屏障,属于I类抗震物项,但近些年以日本福岛地震为代表性的超设计基准地震频发,故安全壳的抗震性能值得关注。基底隔震可以有效降低结构的地震响应,摩擦摆隔震支座因其优良的隔震性能已被广泛应用于桥梁、房屋建筑中,但目前尚未有核安全壳的应用实例。为此本文基于ANSYS有限元软件建立摩擦摆支座隔震和非隔震安全壳结构整体模型,通过输入相同地震动对比分析核安全壳结构的频率、位移、加速度以及剪力等指标,研究摩擦摆支座在核安全壳结构隔震中的应用可行性。分析结果表明:隔震结构基本周期相比不隔震结构显著提高,且隔震结构的层间相对位移、加速度和剪力值等指标均小于非隔震结构,进一步说明隔震支座有利于提高核安全壳的抗震性能。 展开更多
关键词 核安全壳 摩擦支座 基础隔震 时程分析
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摩擦摆支座在单层球面网壳结构隔震控制中的参数分析 被引量:18
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作者 薛素铎 赵伟 李雄彦 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期933-938,共6页
为研究摩擦摆支座(FPS)的参数对网壳结构隔震性能的影响,将其应用于单层球面网壳,给出了摩擦摆支座隔震网壳的运动方程.对工程中常用的单层球面网壳的地震响应进行了时程分析,通过改变输入地震动的强度,较为全面地分析了摩擦摆支座的滑... 为研究摩擦摆支座(FPS)的参数对网壳结构隔震性能的影响,将其应用于单层球面网壳,给出了摩擦摆支座隔震网壳的运动方程.对工程中常用的单层球面网壳的地震响应进行了时程分析,通过改变输入地震动的强度,较为全面地分析了摩擦摆支座的滑动面摩擦系数和球面滑动半径的变化对隔震结构的隔震层位移和节点加速度的影响,总结了隔震结构的地震响应随滑动面摩擦系数和球面滑动半径的变化规律,为摩擦摆支座在网壳结构应用中的参数选取提供了参考依据. 展开更多
关键词 摩擦支座(fps) 滑动面摩擦系数 球面滑动半径 网壳 隔震
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摩擦摆支座在单层球面网壳结构中的隔震分析 被引量:20
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作者 薛素铎 赵伟 李雄彦 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期41-45,共5页
将摩擦摆支座(FPS)应用于单层球面网壳结构的隔震,给出了隔震网壳结构的运动方程。通过对比分析不同强度地震动输入条件下的结构动力响应特征,考察了FPS支座应用于网壳结构隔震的有效性和适用性。研究结果表明,在不同强度的地震动作用下... 将摩擦摆支座(FPS)应用于单层球面网壳结构的隔震,给出了隔震网壳结构的运动方程。通过对比分析不同强度地震动输入条件下的结构动力响应特征,考察了FPS支座应用于网壳结构隔震的有效性和适用性。研究结果表明,在不同强度的地震动作用下,隔震结构的节点加速度峰值和杆件轴力峰值都得到了有效控制,且地震动强度越大,控制效果越好。 展开更多
关键词 摩擦支座(fps) 网壳 隔震
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近远场地震作用下基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究 被引量:19
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作者 刘正楠 陈兴冲 +2 位作者 张永亮 刘尊稳 张熙胤 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期47-54,共8页
以1座跨径布置为(60+100+60)m高速铁路预应力混凝土连续梁为研究对象,采用SAP2000软件建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的线桥一体化模型,运用非线性时程分析法,考虑近远场地震动,进行基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究。结... 以1座跨径布置为(60+100+60)m高速铁路预应力混凝土连续梁为研究对象,采用SAP2000软件建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的线桥一体化模型,运用非线性时程分析法,考虑近远场地震动,进行基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究。结果表明:对于中小跨径高速铁路连续梁桥,在远场地震动下,主墩支座采用摩擦摆支座,联间墩支座采用普通盆式支座,可实现与全桥采用摩擦摆支座相当的减隔震效果;在近场地震动下,采用摩擦摆支座应用于主墩,普通盆式支座配合减震榫应用于联间墩,在避免邻梁碰撞的同时也可达到预期的减隔震效果;轨道约束系统对墩梁相对位移的限制及联间墩支座承担梁体质量较小是造成应用于联间墩的摩擦摆支座减隔震效果不佳的主要原因。 展开更多
关键词 高速铁路 连续梁桥 轨道约束 近远场地震动 摩擦支座 减震榫 减隔震
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摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究 被引量:60
17
作者 龚健 邓雪松 周云 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第1期56-62,共7页
介绍了摩擦摆隔震支座的基本构成和隔震原理。利用力学平衡原理,对摩擦摆隔震支座进行了理论分析,推导了摩擦摆隔震支座的刚度和等效粘滞阻尼比,构造了摩擦摆隔震支座的滞回模型,并探讨了该支座的自回复能力,得到了其最大残余位移计算... 介绍了摩擦摆隔震支座的基本构成和隔震原理。利用力学平衡原理,对摩擦摆隔震支座进行了理论分析,推导了摩擦摆隔震支座的刚度和等效粘滞阻尼比,构造了摩擦摆隔震支座的滞回模型,并探讨了该支座的自回复能力,得到了其最大残余位移计算公式。采用有限元软件ABAQUS,对摩擦摆隔震支座进行实体单元建模,模拟低周反复荷载作用下,该支座的滞回特性与回复特性。研究结果表明:①理论分析和数值模拟结果吻合较好,验证了提出的滞回模型和最大残余位移计算公式的正确性;②摩擦摆隔震支座的滞回曲线饱满,具有良好的滞回性能;③摩擦摆隔震支座的刚度与球面半径成反比,可能的最大残余位移为摩擦系数和球面半径的乘积;④该支座的最大应力出现在支座处于设计位移的时刻,且一般位于滑块或支座板球铰面边缘。 展开更多
关键词 摩擦隔震支座 低周反复 滞回特性 回复能力 摩擦系数 球面半径
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双曲面摩擦摆支座参数对桥梁地震响应的影响 被引量:15
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作者 廖平 赵人达 +4 位作者 贾毅 向星赟 王永宝 邱新林 庞立果 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1251-1256,共6页
为研究粤东高烈度地区高速公路典型桥梁工程双曲面摩擦摆支座栓钉剪断后的桥梁地震响应特性,选取潮安韩江特大桥主桥为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立全桥模型,并基于非线性时程分析法研究了固定支座参数对桥梁结构地震响应的影响.... 为研究粤东高烈度地区高速公路典型桥梁工程双曲面摩擦摆支座栓钉剪断后的桥梁地震响应特性,选取潮安韩江特大桥主桥为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立全桥模型,并基于非线性时程分析法研究了固定支座参数对桥梁结构地震响应的影响.研究表明:栓钉对摩擦摆支座滞回曲线有显著的影响;摩擦摆支座摩擦系数、屈服位移对9#和15#桥墩地震响应影响较小,对固定墩地震响应影响较大,摩擦摆支座曲率半径对主桥所有桥墩地震响应均有较大的影响.建议摩擦摆支座设计时增大摩擦系数和屈服位移而适当减小曲率半径,以减小桥梁结构的地震响应. 展开更多
关键词 桥梁工程 摩擦支座 栓钉剪断 参数分析 非线性时程分析法 滞回曲线
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摩擦摆支座隔震连续梁桥地震能量反应研究 被引量:32
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作者 张常勇 钟铁毅 杨海洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期63-67,121,共6页
以某三跨混凝土连续梁桥为例,建立了该桥的空间有限元分析模型,在3条人工地震波作用下,采用非线性时程分析方法计算了应用摩擦摆支座(FPS)隔震前、后结构的纵向地震能量反应,对比了3种隔震体系的耗能效果,并研究了FPS等效滑动半径和摩... 以某三跨混凝土连续梁桥为例,建立了该桥的空间有限元分析模型,在3条人工地震波作用下,采用非线性时程分析方法计算了应用摩擦摆支座(FPS)隔震前、后结构的纵向地震能量反应,对比了3种隔震体系的耗能效果,并研究了FPS等效滑动半径和摩擦因数对能量反应及分配的影响。分析研究结果表明,采用FPS隔震后结构体系绝大部分地震能量由支座耗散,可有效降低结构的能量耗散需求,保护结构安全,其中全桥隔震方案效果最好。增大等效滑动半径和摩擦因数均有利于提高FPS支座耗能减震效果,结构能量耗散需求随之减小,但当等效滑动半径和摩擦因数较大时,继续增大设计参数对耗能减震效果的改善作用趋于不变。 展开更多
关键词 桥梁工程 连续梁桥 减隔震设计 摩擦支座 能量反应
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铜基面抗拔摩擦摆支座的力学性能研究 被引量:12
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作者 李雄彦 薛素铎 潘克君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期84-89,共6页
为克服现有摩擦摆支座聚四氟乙烯(TEFLON)摩擦面承压能力低和缺乏竖向抗拔功能的不足,对课题组的专利产品—竖向抗拔摩擦摆支座进行了力学性能研究。首先介绍了支座的基本构造,并建立了支座的理论模型。为验证理论模型的合理性,设计了... 为克服现有摩擦摆支座聚四氟乙烯(TEFLON)摩擦面承压能力低和缺乏竖向抗拔功能的不足,对课题组的专利产品—竖向抗拔摩擦摆支座进行了力学性能研究。首先介绍了支座的基本构造,并建立了支座的理论模型。为验证理论模型的合理性,设计了竖向承载力3 000 kN铜基面的摩擦摆支座,并对其进行试验研究。试验测定了竖向抗拔摩擦摆支座滑动面间的摩擦系数,考察了竖向压力和滑移速度对摩擦系数与滞回性能的影响。结果表明:铜基面摩擦摆支座在正弦简谐激励作用下的滞回曲线为平行四边形,与传统摩擦摆支座的滞回曲线具有相同的特征,呈刚塑性;铜基摩擦摆支座的摩擦系数的平均值在0.096-0.109间;滞回曲线的测试结果与数值模拟数据吻合较好,验证了理论模型的合理性。 展开更多
关键词 竖向抗拔 摩擦支座 铜基摩擦 摩擦系数 滞回性能
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