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SMA-摩擦阻尼器对索穹顶结构减震性能分析及设计方法
被引量：
1
1
作者
芦燕
罗奇星
+1 位作者
王明威
王月
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1078-1089,共12页
针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附...
针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附加模态阻尼比,得到了阻尼器的优先布置位置.基于多尺度有限元模型,研究了索穹顶结构的减震性能及SMA-摩擦阻尼器在地震中的力学性能.结果表明:在天津理工大学体育馆索穹顶结构中,阻尼器应优先替换内圈撑杆.随着地震动强度由0.07g增至0.40g,阻尼器滑动位移提升,减震性能增强,跨中节点竖向峰值加速度减震率平均值由11.97%增至30.35%,跨中节点竖向峰值位移减震率平均值由27.46%增至37.10%,杆件峰值应力减震率平均值由8.29%增至11.55%.该索穹顶结构一阶自振频率较低,与长周期地震动的傅里叶幅值集中区域接近,在长周期地震动下会有更大的动力响应,导致阻尼器滑动位移变大,耗能能力增强,结构竖向峰值加速度减震率和杆件峰值应力减震率平均值可达36.85%和15.13%,减震效果优于普通地震动.最后,对影响阻尼器滞回性能的力学参数高强螺栓预紧力和合金丝数量进行参数化分析,并结合阻尼器在结构中的受力,得到了阻尼器的力学参数设计方法,可供实际设计时参考.
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关键词
索穹顶结构
sma-摩擦阻尼器
地震作用
减震分析
多尺度有限元模型
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职称材料
基于SMA-压电摩擦智能阻尼器的空间杆系结构优化控制
被引量：
3
2
作者
王社良
黄鑫
展猛
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016年第6期86-91,共6页
基于形状记忆合金(SMA)的超弹性特性和压电陶瓷(PZT)逆压电效应,设计了一种SMA-压电摩擦智能阻尼器。针对遗传算法局部搜索能力差,容易陷入早熟的缺陷,提出了一种改进的遗传算法,并以多模态控制性能指标作为优化准则,对一空间杆系结构...
基于形状记忆合金(SMA)的超弹性特性和压电陶瓷(PZT)逆压电效应,设计了一种SMA-压电摩擦智能阻尼器。针对遗传算法局部搜索能力差,容易陷入早熟的缺陷,提出了一种改进的遗传算法,并以多模态控制性能指标作为优化准则,对一空间杆系结构的阻尼器布置进行了优化分析。采用线性二次型最优控制(LQR)算法,选取4个阻尼器,分析了未改进和改进后的两种最优布置方案对结构地震反应的控制效果。结果表明,改进后的遗传算法有更好的收敛性,更强的寻优能力,能使阻尼器得到更优的布置位置;改进的遗传算法得到的阻尼器优化布置方案可以更加有效地降低结构的地震峰值反应。
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关键词
sma-
压电
摩擦
智能
阻尼
器
遗传算法
多模态控制
优化分析
地震峰值反应
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职称材料
题名
SMA-摩擦阻尼器对索穹顶结构减震性能分析及设计方法
被引量：
1
1
作者
芦燕
罗奇星
王明威
王月
机构
中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学)
滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)
天津大学建筑工程学院
天津大学滨海工业研究院有限公司
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1078-1089,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52022067,U1939208,52278199)。
文摘
针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附加模态阻尼比,得到了阻尼器的优先布置位置.基于多尺度有限元模型,研究了索穹顶结构的减震性能及SMA-摩擦阻尼器在地震中的力学性能.结果表明:在天津理工大学体育馆索穹顶结构中,阻尼器应优先替换内圈撑杆.随着地震动强度由0.07g增至0.40g,阻尼器滑动位移提升,减震性能增强,跨中节点竖向峰值加速度减震率平均值由11.97%增至30.35%,跨中节点竖向峰值位移减震率平均值由27.46%增至37.10%,杆件峰值应力减震率平均值由8.29%增至11.55%.该索穹顶结构一阶自振频率较低,与长周期地震动的傅里叶幅值集中区域接近,在长周期地震动下会有更大的动力响应,导致阻尼器滑动位移变大,耗能能力增强,结构竖向峰值加速度减震率和杆件峰值应力减震率平均值可达36.85%和15.13%,减震效果优于普通地震动.最后,对影响阻尼器滞回性能的力学参数高强螺栓预紧力和合金丝数量进行参数化分析,并结合阻尼器在结构中的受力,得到了阻尼器的力学参数设计方法,可供实际设计时参考.
关键词
索穹顶结构
sma-摩擦阻尼器
地震作用
减震分析
多尺度有限元模型
Keywords
cable dome structure
sma-
friction damper
seismic effect
vibration reduction analysis
multiscale finite element model
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于SMA-压电摩擦智能阻尼器的空间杆系结构优化控制
被引量：
3
2
作者
王社良
黄鑫
展猛
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016年第6期86-91,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51678480)
陕西省科技统筹创新计划项目(2013SZS01-Z02
+2 种基金
-K01)
陕西省工业攻关项目(2014K06-34)
陕西省自然科学基础研究基金(2012JQ7018)~~
文摘
基于形状记忆合金(SMA)的超弹性特性和压电陶瓷(PZT)逆压电效应,设计了一种SMA-压电摩擦智能阻尼器。针对遗传算法局部搜索能力差,容易陷入早熟的缺陷,提出了一种改进的遗传算法,并以多模态控制性能指标作为优化准则,对一空间杆系结构的阻尼器布置进行了优化分析。采用线性二次型最优控制(LQR)算法,选取4个阻尼器,分析了未改进和改进后的两种最优布置方案对结构地震反应的控制效果。结果表明,改进后的遗传算法有更好的收敛性,更强的寻优能力,能使阻尼器得到更优的布置位置;改进的遗传算法得到的阻尼器优化布置方案可以更加有效地降低结构的地震峰值反应。
关键词
sma-
压电
摩擦
智能
阻尼
器
遗传算法
多模态控制
优化分析
地震峰值反应
Keywords
sma-
piezoelectric friction damper
genetic algorithm
multi-mode control
optimization analysis
peak seismic response
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
SMA-摩擦阻尼器对索穹顶结构减震性能分析及设计方法
芦燕
罗奇星
王明威
王月
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于SMA-压电摩擦智能阻尼器的空间杆系结构优化控制
王社良
黄鑫
展猛
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
已选择
0
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