强震下基础隔震结构软碰撞防护研究

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作者 金建敏 刘彦辉 +1 位作者 陈鹏 周惠蒙 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页

针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置... 针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构的非线性时程分析,研究不同防护距离、不同力学性能参数的弹性及弹塑性软碰撞防护装置对隔震层限位效果及上部结构地震响应的影响。结果表明:在超罕遇地震的强震作用下,两类软碰撞防护装置均可起到限制隔震层位移的作用;与仅能为隔震层附加刚度的弹性软碰撞装置相比较,能够为隔震层同时附加刚度和阻尼力的弹塑性软碰撞防护装置,隔震层限位效果和上部结构层间位移角响应控制效果均较优。合理设置弹性及弹塑性软碰撞防护装置,在将隔震层位移限制在规范限值以内的同时,上部结构最大加速度可限制在地震波输入峰值50%以下,确保基础隔震结构发挥正常的隔震功能。 展开更多

关键词 基础隔震结构 隔震层位移 软碰撞防护 限位效果 地震响应

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基于实-复混合振型分解的隔震结构等效线性化设计方法研究

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作者 孙萌 谭平 +1 位作者 李世渊 杨奎 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期89-98,106,共11页

在设防地震作用下隔震支座有明显的非线性特性,因此根据现行建筑隔震设计标准,通常考虑隔震支座等效线性化以简化其非线性特性。本文提出了实-复混合振型等效线性化反应谱法将该方法应用于隔震结构,并基于此方法提出一个既能考虑基础隔... 在设防地震作用下隔震支座有明显的非线性特性,因此根据现行建筑隔震设计标准,通常考虑隔震支座等效线性化以简化其非线性特性。本文提出了实-复混合振型等效线性化反应谱法将该方法应用于隔震结构,并基于此方法提出一个既能考虑基础隔震结构双线性滞回模型特性,且无需非线性时程分析即可评估隔震结构非线性峰值响应的设计方法。将多种等效线性化方法应用到设计方法中。最后通过一个数值算例和实际案例,分别分析了峰值响应对非线性参数的影响规律和讨论该设计方法的精度。参数化研究表明,各种等效线性化方法的精度差异较大,其中Liu精度较佳,JSSI也有一定优势。具体算例评估表明,该设计流程可以有效评估非线性隔震结构响应。 展开更多

关键词 隔震结构 等效线性化 地震响应 非线性 实-复混合振型反应谱法

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悬吊结构体系优化设计及减震性能研究 被引量：5

3

作者 谭平 兰李 +2 位作者 贺辉 向越 郑晓君 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第1期51-60,共10页

对悬吊摆隔震系统组成的悬吊结构体系进行研究,建立了该体系的两自由度分析模型。根据拉格朗日方程建立了系统的运动方程,并给出了地震作用下上下部子结构位移响应均方值理论表达式。通过引入性能指数,综合考虑上下部子结构位移响应,定... 对悬吊摆隔震系统组成的悬吊结构体系进行研究,建立了该体系的两自由度分析模型。根据拉格朗日方程建立了系统的运动方程,并给出了地震作用下上下部子结构位移响应均方值理论表达式。通过引入性能指数,综合考虑上下部子结构位移响应,定义了悬吊结构体系性能目标函数。以性能目标函数最小为优化目标,推导了悬吊结构体系最优设计参数理论解,并通过不同性能指数下体系参数分析验证了理论解的正确性。最后,以某两层剪切型框架结构作为工程算例,对结构体系的减震性能进行数值分析。结果表明:最优参数均随性能指数的增大而增大,最优阻尼比与质量比呈正相关关系,最优频率比与质量比呈负相关关系;增大性能指数,上部子结构位移响应峰值减震率增大,而下部子结构位移响应峰值减震率减小;只要性能指数取值合理,悬吊隔震体系能同时有效控制上部子结构与下部子结构地震位移响应;性能指数为1时,结构体系上下部子结构位移响应峰值减震率分别可达67.45%和25.16%以上。 展开更多

关键词 减震性能 最优设计参数 性能指数 悬吊结构体系 理论解

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耐震时程法在大跨连续刚构桥纵向抗震性能评估中的应用 被引量：2

4

作者 黄佳栋 谭平 +1 位作者 张云 周福霖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期306-317,共12页

采用简化方法对大跨连续刚构桥的抗震性能进行高效和准确的评估,在该类桥梁的设计和加固改造时是非常必要的。耐震时程法作为一种评估桥梁抗震性能的简化方法,只需要一次时程分析就可以实现桥梁从完好到倒塌的全过程分析。为研究耐震时... 采用简化方法对大跨连续刚构桥的抗震性能进行高效和准确的评估,在该类桥梁的设计和加固改造时是非常必要的。耐震时程法作为一种评估桥梁抗震性能的简化方法,只需要一次时程分析就可以实现桥梁从完好到倒塌的全过程分析。为研究耐震时程法在评估大跨连续刚构桥纵向抗震性能的适用性与精确性,本文以一座大跨波形钢腹板连续刚构桥为研究对象,基于中国公路桥梁抗震设计规范设计反应谱,生成3条耐震加速度时程曲线作为地震输入,同时选择16条天然地震动进行增量动力分析,对比研究了该连续刚构桥地震响应特征。研究结果表明:耐震时程分析结果处于增量动力分析结果的包络线之内,耐震时程法中位值与增量动力分析结果的均值曲线吻合较好,因此,耐震时程分析方法可以作为大跨连续刚构桥抗震性能评估的一种高效率方法。 展开更多

关键词 连续刚构桥 抗震性能 耐震时程法 IDA法

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车致振动响应递归量化分析在桥梁结构损伤识别中的应用 被引量：4

5

作者 杜昌骏 张静 +2 位作者 杨栋 陈诚 贺文宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1098-1106,共9页

基于移动车辆引起的桥梁结构动力响应,采用递归量化分析的方法对结构进行损伤识别。用固定宽度的滑动窗将桥梁结构上任意两个位置的响应信号分成若干小段,并对每一小段信号进行递归量化分析,进而提取特征构造损伤指标。损伤向量随着滑... 基于移动车辆引起的桥梁结构动力响应,采用递归量化分析的方法对结构进行损伤识别。用固定宽度的滑动窗将桥梁结构上任意两个位置的响应信号分成若干小段,并对每一小段信号进行递归量化分析,进而提取特征构造损伤指标。损伤向量随着滑动窗的移动得到每一个相对位置的损伤指标,最终实现结构的损伤识别。通过数值模拟验证上述方法,并讨论了单损伤工况和多损伤工况,分析了损伤位置、损伤程度、车辆速度、噪声水平等因素的影响。最后制作实验室模型对递归量化分析的结构损伤识别方法进行了试验验证。数值模拟和试验结果表明,基于递归量化分析的损伤识别方法可以有效识别移动车辆作用下的桥梁结构损伤。 展开更多

关键词 桥梁结构 损伤识别 递归量化分析 车-桥-耦合 滑动窗

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砌体本构模型研究进展

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作者 徐丽 杨正熙 +1 位作者 马玉宏 周福霖 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期32-44,共13页

针对砌体本构模型的研究现状和发展趋势进行了系统归纳与分析;详细阐述了砌体的基本物理性质和主要破坏类型,对比了砌体的不同建模方式,按本构模型的不同建立依据,将均质化砌体本构模型分为基于宏观经验、宏观力学和损伤演化三大类;总... 针对砌体本构模型的研究现状和发展趋势进行了系统归纳与分析;详细阐述了砌体的基本物理性质和主要破坏类型,对比了砌体的不同建模方式,按本构模型的不同建立依据,将均质化砌体本构模型分为基于宏观经验、宏观力学和损伤演化三大类;总结了砌体历史建筑分析中采用的砌体本构模型,对各种建模方法的理论基础、优点以及不足之处进行了讨论。结果表明:基于宏观经验的本构模型简单实用,但缺乏物理意义,难以准确描述砌体的复杂破坏过程;基于宏观力学的本构模型具有明确的物理意义,能够较好地反映砌体的力学行为,但参数获取困难,计算复杂度较高;基于损伤演化的本构模型能够有效描述砌体的破坏全过程,在现代砌体结构抗震分析中具有重要应用价值,但模型参数多,标定过程复杂;砌体历史建筑分析中多采用简化的本构模型,在保证计算精度的同时兼顾计算效率;目前砌体本构模型在描述砌体破坏全过程方面仍存在不足,需要进一步研究更加准确、实用的本构模型,并建立相应的参数确定方法和数值实现技术。 展开更多

关键词 砌体结构 本构模型 宏观力学 损伤演化

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考虑铅芯橡胶隔震支座力学性能退化的基础隔震结构地震作用研究 被引量：5

7

作者 刘彦辉 蒋婷婷 +2 位作者 钟伟健 周福霖 谭平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期46-54,共9页

针对铅芯橡胶隔震支座在长周期长持时地震作用下由于铅芯温度上升发生力学性能退化的问题,通过压剪设备对铅芯橡胶隔震支座进行了快速水平往复力学性能试验,研究其在快速往复加载下水平剪切力学性能的变化。试验结果表明,铅芯橡胶隔震... 针对铅芯橡胶隔震支座在长周期长持时地震作用下由于铅芯温度上升发生力学性能退化的问题,通过压剪设备对铅芯橡胶隔震支座进行了快速水平往复力学性能试验,研究其在快速往复加载下水平剪切力学性能的变化。试验结果表明,铅芯橡胶隔震支座在快速往复荷载作用下,随着加载次数的增多,其特征强度显著下降,且前期下降的幅度比后期大,屈服后刚度在加载过程中变化较为平缓。然后基于试验结果,采用改良的广义Bouc-Wen模型,提出了铅芯橡胶隔震支座在快速水平荷载下力学性能退化的力学模型,然后基于铅芯橡胶隔震支座性能退化的力学模型,对一实际隔震结构进行仿真,研究该结构在长周期长持时地震作用下的动力响应。仿真结果表明考虑支座退化效应得到的隔震层位移和层间位移角不仅比不考虑支座退化效应得到的大,且最大值已超出设计允许范围,因此在基础隔震设计时建议要考虑铅芯橡胶隔震支座在长周期长持时地震作用下力学性能退化情况。 展开更多

关键词 长周期长持时地震动 铅芯橡胶隔震支座 特征强度 恢复力模型 地震响应

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P波入射下考虑基槽回填材料的沉管隧道抗震分析 被引量：3

8

作者 李亚东 周金雯 +2 位作者 单毅 崔杰 魏立新 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1190-1199,共10页

沉管隧道基槽回填是沉管隧道施工中的重要工序,而其对沉管隧道的抗震减震性能影响规律在现有研究中鲜有提及。为探究沉管隧道柔性接头在不同回填材料刚度下的位移量,基于多质点-弹簧-梁模型,结合纵向反应位移法,运用考虑纵向限位装置的... 沉管隧道基槽回填是沉管隧道施工中的重要工序,而其对沉管隧道的抗震减震性能影响规律在现有研究中鲜有提及。为探究沉管隧道柔性接头在不同回填材料刚度下的位移量,基于多质点-弹簧-梁模型,结合纵向反应位移法,运用考虑纵向限位装置的柔性接头轴向受力分析模型,以广州市如意坊沉管隧道为背景,开展P波入射下的纵向动力响应分析数值试验。计算结果表明:数值模型与计算方法能够得到合理的场地与结构响应;采用纵向反应位移法进行计算分析时应提取自由场中隧道截面对应位置处的多点位移时程作为结构的激励;未经处理的淤泥质软黏土不能作为基槽回填材料,将砂土或砾石作为基槽回填材料时,若增大其密实度,其抗震能力可获得进一步提高。该研究结果可为沉管隧道在地震作用下的响应分析与抗震设计提供更为可靠完善的计算模型与设计依据。 展开更多

关键词 沉管隧道 动力分析 简化模型 柔性接头 回填材料

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动水压下减震连续梁桥随机优化及减震性能研究 被引量：3

9

作者 马安财 谭平 +1 位作者 王社良 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期163-169,共7页

地震作用下,跨海桥梁桥墩和周围水体的动力相互作用将对桥梁结构的动力响应产生较大影响。建立了考虑动水压力的2自由度连续梁桥简化分析模型,推导了其组合刚度和附加质量;提出了以墩顶位移方差最小为目标的黏滞阻尼器参数随机优化的Lya... 地震作用下,跨海桥梁桥墩和周围水体的动力相互作用将对桥梁结构的动力响应产生较大影响。建立了考虑动水压力的2自由度连续梁桥简化分析模型,推导了其组合刚度和附加质量;提出了以墩顶位移方差最小为目标的黏滞阻尼器参数随机优化的Lyapunov方法。在此基础上,通过对设置黏滞阻尼器的某跨海连续梁桥简化模型进行了阻尼器参数优化,研究了动水压力和地震耦合作用下连续梁桥的减震性能。研究结果表明:动水压力增大了桥梁的地震反应,对桥梁的动力响应特性有较大影响。采用黏滞阻尼器可有效减小跨海连续梁桥的地震反应,改善桥梁结构抗震安全性能。 展开更多

关键词 连续梁桥 动水压力 黏滞阻尼器 随机振动 参数优化 减震性能

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新型非对称惯容NES减震控制性能研究 被引量：8

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作者 刘志彬 谭平 +1 位作者 王菁菁 陈洋洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期116-125,共10页

为提高控制装置的减震性能及减小附加阻尼器的质量,基于非对称非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)提出一种附加惯容器的新型控制装置——非对称惯容NES。根据非对称惯容NES系统的工作原理推导出运动方程;在脉冲型荷载作用下进行... 为提高控制装置的减震性能及减小附加阻尼器的质量,基于非对称非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)提出一种附加惯容器的新型控制装置——非对称惯容NES。根据非对称惯容NES系统的工作原理推导出运动方程;在脉冲型荷载作用下进行控制参数数值优化,分析非对称惯容NES的能量鲁棒性和频率鲁棒性。分析地震作用下结构与控制装置响应,研究主体结构刚度变化前后的控制性能。应用数值小波变换对体系的地震响应时程进行功率谱分析,从能量的角度研究控制装置的减振机理。研究结果表明,非对称惯容NES具有极强的能量鲁棒性和频率鲁棒性,在地震作用过程中能有效减小顶层加速度峰值且所需行程更小,能在更广频域内与主体结构发生共振,因而其减震效率更高。非对称惯容NES减震控制性能与已有的非对称NES相当甚至更优,并能够减小40%阻尼器质量,在实际应用中具有更广阔的前景。 展开更多

关键词 非对称非线性能量阱(NES) 惯容器 能量鲁棒性 频率鲁棒性 小波分析

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超高墩大跨铁路连续钢桁梁桥粘滞阻尼消能减震研究 被引量：5

11

作者 马安财 谭平 周福霖 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第3期95-105,共11页

针对某超高墩大跨铁路连续钢桁梁桥,建立了考虑桩-土动力相互作用、超高墩几何非线性P-Δ效应的全桥空间有限元模型,考虑了由于粘滞阻尼的非比例阻尼影响,并通过应变能理论将结构不同部位的振型阻尼引入到分析模型中。基于确定的粘滞阻... 针对某超高墩大跨铁路连续钢桁梁桥,建立了考虑桩-土动力相互作用、超高墩几何非线性P-Δ效应的全桥空间有限元模型,考虑了由于粘滞阻尼的非比例阻尼影响,并通过应变能理论将结构不同部位的振型阻尼引入到分析模型中。基于确定的粘滞阻尼器布置方案,研究了阻尼指数和阻尼系数对结构减震的影响规律,采用参数敏感性分析方法对阻尼器参数进行优化,并分析了其减震性能。研究表明:对于文中分析的桥梁,采用速度指数为0.4的粘滞阻尼器可达到最优的减震效果,能够有效降低各墩水平地震作用,并使高度相近的1、4号墩,以及2、3号墩墩底弯矩和墩顶位移趋于均匀;由于固定墩墩底纵向剪力峰值和非减震模型接近,该类型桥的减震控制应以墩底弯矩和墩顶位移为控制目标;对比基于比例阻尼和非比例阻尼分析模型的地震反应,发现考虑非比例阻尼后超高墩大跨桥梁墩底弯矩和墩顶位移均有所增大,且固定墩墩底弯矩增大更显著,建议进行超高墩大跨粘滞阻尼减震桥梁抗震分析时应考虑非比例阻尼。 展开更多

关键词 超高墩大跨连续钢桁梁桥 非比例阻尼 消能减震 参数优化 减震性能

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某百米级高层隔震结构风致效应研究 被引量：3

12

作者 谭佳俊 谭平 +1 位作者 吴玖荣 冯德民 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期97-104,共8页

现行规范采用静力设计的方法可能对高层隔震结构的风致效应考虑不足,为此深入研究了高层隔震结构抗风设计与风致效应,结合现行规范提出高层隔震结构风致效应分析框架,并针对中国某百米级实际工程隔震结构展开风致效应的分析与评估。结... 现行规范采用静力设计的方法可能对高层隔震结构的风致效应考虑不足,为此深入研究了高层隔震结构抗风设计与风致效应,结合现行规范提出高层隔震结构风致效应分析框架,并针对中国某百米级实际工程隔震结构展开风致效应的分析与评估。结果表明:现行规范采用等效静力的计算方式低估了高层隔震结构实际所受的脉动风作用,通过风荷载时程分析发现,隔震层X、Y向的水平剪力相比风荷载标准值作用分别增加了23.8%和27.7%,但从设计的角度出发,现行规范取1.4的分项系数能满足隔震层抗风稳定性的要求;在10年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部存在舒适度的问题,最大风振加速度达到16.2 cm·m^(-2),超出规范限值8%;在1年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部的最大风振加速度达到7.6 cm·m^(-2),其居住舒适性更难以满足,高层隔震结构的舒适度问题在今后的抗风设计中应予以重视;提出的分析框架能较系统和全面地反映高层隔震结构风致效应,可为现行规范提供理论参考依据。 展开更多

关键词 高层隔震结构 抗风设计 风致效应 抗风稳定性 风振舒适度 数值模拟

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隔震结构复振型分解反应谱方法研究 被引量：8

13

作者 杨奎 谭平 +1 位作者 陈华霆 李晓磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期97-105,共9页

隔震结构一般具有非比例大阻尼特性,使得复振型分解反应谱方法的研究越来越重要。该研究通过隔震结构运动方程考虑非比例阻尼矩阵的耦合影响,根据复模态和平稳随机过程理论提出了隔震结构复振型分解反应谱方法,分别采用瑞利阻尼、振型... 隔震结构一般具有非比例大阻尼特性,使得复振型分解反应谱方法的研究越来越重要。该研究通过隔震结构运动方程考虑非比例阻尼矩阵的耦合影响,根据复模态和平稳随机过程理论提出了隔震结构复振型分解反应谱方法,分别采用瑞利阻尼、振型叠加阻尼系数和阻尼比换算阻尼系数3种方法来组装形成4种不同的非比例阻尼矩阵,并以隔震结构特点分析了阻尼矩阵适用性;随后对比分析了在天然波反应谱作用下,不同阻尼矩阵组装方式下隔震层等效周期、等效阻尼比、对完全平方组合(CQC)和复振型完全平方组合(CCQC)方法计算精度的影响规律;最后基于设计反应谱CQC和设计反应谱CCQC反应谱方法,研究了隔震层不同等效周期和等效阻尼比对隔震结构的楼层位移、楼层剪力和楼层倾覆矩误差影响规律。研究结果表明,阻尼系数方法更适合用于非经典阻尼矩阵的构造,CQC反应谱方法在近场地震下不能准确反映实际响应,且其使用范围受限较多,而CCQC反应谱方法可以很好的反映隔震结果的地震响应。 展开更多

关键词 隔震结构 复振型完全平方组合(CCQC) 非比例阻尼 反应谱

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隔震结构限位保护装置软碰撞研究 被引量：4

14

作者 赖振锋 刘彦辉 张超洋 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第3期73-81,共9页

针对隔震结构在超防烈度地震下隔震支座因位移过大而失效的问题,研发了一种柔性限位保护装置。首先进行该限位保护装置的碰撞设计,建立足尺限位保护装置有限元模型进行仿真分析,获得其力学模型。然后加工制作了足尺限位保护装置试件,并... 针对隔震结构在超防烈度地震下隔震支座因位移过大而失效的问题,研发了一种柔性限位保护装置。首先进行该限位保护装置的碰撞设计,建立足尺限位保护装置有限元模型进行仿真分析,获得其力学模型。然后加工制作了足尺限位保护装置试件,并进行位移控制的压缩力学性能试验,以进一步研究其力学性能。最后以一栋4层基础隔震体系为仿真对象,对比分析抗震结构、基础隔震结构和设置该限位保护装置的基础隔震结构在地震作用下的动力响应。仿真与试验结果表明:该限位保护装置能达到设计的目的,初始刚度小,随着位移的增加,刚度逐渐增大;利用有限元分析得出的结果与试验结果的变化规律基本一致,说明可以采用有限元分析方法进行该限位保护装置力学性能分析;在超防烈度地震作用下,柔性限位保护装置能有效降低隔震支座的水平位移,并限制在规定的安全范围内,确保结构的安全。虽然限位隔震结构的动力响应比基础隔震结构的稍大,但比抗震结构动力响应小,限位隔震结构仍具有较好的隔震作用以及安全性,说明研发的柔性限位保护装置的有效性。 展开更多

关键词 隔震结构 保护装置 有限元分析 动力响应

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连体结构单侧层间耗能体系随机地震响应及优化研究 被引量：1

15

作者 郑育泽 谭平 +2 位作者 刘良坤 潘兆东 张鹏 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2023年第3期32-40,共9页

为改善强连体结构的控制效果,提出单侧塔楼设置耗能层的新型连体结构控制体系。研究了耗能层控制参数及设置位置对各塔楼和结构总平均振动能的影响规律,并对耗能层参数进行了优化分析;基于随机地震响应的量化指标,对比了不同优化准则及... 为改善强连体结构的控制效果,提出单侧塔楼设置耗能层的新型连体结构控制体系。研究了耗能层控制参数及设置位置对各塔楼和结构总平均振动能的影响规律,并对耗能层参数进行了优化分析;基于随机地震响应的量化指标,对比了不同优化准则及不同控制方案下该控制体系的减震效果。结果表明,低位设置耗能层有助于地震能量的耗散,且能够显著降低结构地震响应;左、右塔楼的减震效果存在一定差异,不能同时达到各自的最优控制状态;当以总平均振动能最小为优化准则,耗能层设置于低楼层的控制方案,可以提供更有效的减震效果。 展开更多

关键词 连体结构 耗能层 参数优化 平均振动能 减震效果

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形状记忆合金摩擦摆隔震连续梁桥性能提升分析 被引量：2

16

作者 刘彦辉 姚嘉栋 +2 位作者 郑文智 谭平 周福霖 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1365-1376,共12页

为提升摩擦摆支座隔震连续梁桥的抗震性能,提出了形状记忆合金摩擦摆(SMAFP)及隔震连续梁桥多目标参数优化方法.推导了SMAFP力学模型;基于OpenSees平台分别建立了摩擦摆支座与形状记忆合金索数值模型,并通过试验验证了数值模型的准确性... 为提升摩擦摆支座隔震连续梁桥的抗震性能,提出了形状记忆合金摩擦摆(SMAFP)及隔震连续梁桥多目标参数优化方法.推导了SMAFP力学模型;基于OpenSees平台分别建立了摩擦摆支座与形状记忆合金索数值模型,并通过试验验证了数值模型的准确性,进一步建立了SMAFP的数值模型.基于此,选取某三跨隔震连续梁桥,采用所提出的优化方法开展SMAFP隔震连续梁桥隔震参数优化设计,并基于最优隔震参数进一步研究了优化方法的适用性与SMAFP隔震连续梁桥的抗震性能.结果表明:采用最优参数的隔震连续梁桥的支座残余位移显著减小,2组地震动作用下的减幅分别达47.1%和44.7%,主梁峰值位移减幅分别达7.8%和11.4%,墩底剪力与墩底弯矩最大增幅分别达8.8%和9.6%. 展开更多

关键词 隔震连续梁桥 摩擦摆支座 形状记忆合金 模型验证 参数优化 性能提升

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两边连接侧边加劲钢板剪力墙滞回性能研究 被引量：2

17

作者 李洋 赵啸峰 +1 位作者 谭平 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期43-50,167,共9页

针对两边连接侧边加劲钢板剪力墙,设计了1/3缩尺模型试件,通过低周反复加载对其滞回性能进行了试验研究。采用有限元软件ABAQUS建立了该试件的有限元分析模型,对其滞回性能进行了数值模拟,并将分析结果与试验结果进行了对比,验证了有限... 针对两边连接侧边加劲钢板剪力墙,设计了1/3缩尺模型试件,通过低周反复加载对其滞回性能进行了试验研究。采用有限元软件ABAQUS建立了该试件的有限元分析模型,对其滞回性能进行了数值模拟,并将分析结果与试验结果进行了对比,验证了有限元模型的可靠性;利用该有限元分析模型重点考察了试件高宽比、高厚比及加劲肋厚度对两边连接侧边加劲钢板剪力墙滞回性能的影响规律。研究表明:两边连接侧边加劲钢板剪力墙滞回曲线其饱满程度随高宽比的降低而下降,随高厚比的降低而提高,与加劲肋厚度的变化无关;单位累计耗能随高宽比的降低、高厚比的降低以及加劲肋厚度的增大有不同程度的提高,其中高厚比的影响最为显著;极限平均剪应力的变化规律与单位累计耗能一致,并接近剪切屈服强度。该研究为钢板剪力墙的设计应用提供了依据。 展开更多

关键词 钢板剪力墙 滞回曲线 高宽比 高厚比 加劲肋厚度

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考虑退化效应的滑移铅芯橡胶支座力学性能精细建模与模型验证 被引量：9

18

作者 郑文智 王浩 +2 位作者 谭平 刘彦辉 杜永峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期11-21,61,共12页

隔震支座是隔震结构地震响应控制的关键构件,滑移铅芯橡胶隔震支座具有协调上部结构温致变形、地震作用下可耗能复位等优势,但往复荷载作用下其力学性能退化显著。文章建立考虑支座性能退化的滑移铅芯橡胶支座精细数值模型,开展不同竖... 隔震支座是隔震结构地震响应控制的关键构件,滑移铅芯橡胶隔震支座具有协调上部结构温致变形、地震作用下可耗能复位等优势,但往复荷载作用下其力学性能退化显著。文章建立考虑支座性能退化的滑移铅芯橡胶支座精细数值模型,开展不同竖向压力、加载频率、加载位移幅值时滑移铅芯橡胶支座压剪力学性能分析,并基于支座试验结果验证模型的准确性,进一步探明支座性能退化对隔震桥梁地震响应的影响。结果表明:竖向压力增大会改变滑移铅芯橡胶支座的滞回力-位移关系,从而提升其耗能性能;加载频率对摩擦力的影响随加载频率增大而显著减小;加载位移幅值越大,支座单周耗能能力、等效刚度随滞回周期的增加减小越显著;相比已有数值模型,考虑支座性能退化的精细数值模型分析结果与试验结果吻合更好,模型误差显著减小。隔震周期越大,支座性能退化对隔震桥梁地震响应的影响越显著,应在隔震结构设计与性能分析中予以关注。 展开更多

关键词 滑移支座 铅芯橡胶支座 性能退化 数值模拟 模型验证

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基于主动控制优化被动黏滞阻尼器及混合隔震研究 被引量：4

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作者 张冠平 刘彦辉 +1 位作者 谭平 金建敏 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期70-77,共8页

针对隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题,提出了基于主动控制算法优化被动黏滞阻尼器的策略。并将被动黏滞阻尼器安装于基础隔震结构形成被动混合控制结构,采用此被动混合控制能够基本实现主动混合控制的控制效果,实现以更加... 针对隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题,提出了基于主动控制算法优化被动黏滞阻尼器的策略。并将被动黏滞阻尼器安装于基础隔震结构形成被动混合控制结构,采用此被动混合控制能够基本实现主动混合控制的控制效果,实现以更加经济简便的方式解决隔震结构在超防烈度下隔震层位移响应过大问题。首先,将主动控制装置设置于隔震层形成主动混合隔震控制体系,采用主动控制算法获取隔震层主动控制力与速度特性;其次,利用主动控制力与速度关系曲线,通过最小二乘法拟合被动黏滞阻尼器的最优阻尼系数与速度指数,最后将设计出的被动黏滞阻尼器安装于隔震层,形成被动混合隔震控制体系。以1栋7层基础隔震结构为受控模型,通过对主动混合隔震控制体系与被动混合隔震控制体系的仿真分析可知:主动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为39.41%、45.04%及55.54%;被动混合隔震控制对隔震层位移的减震率分别为36.40%、44.30%及52.51%。被动混合隔震控制对于隔震层位移的减震率能够达到主动混合隔震控制效果的90%以上,被动混合隔震控制对于隔震层加速度响应的减震率能够达到主动混合隔震控制的60%以上,被动混合控制也同样实现了减小隔震层地震响应的同时不增加上部结构的响应。依据主动控制算法设计的被动黏滞阻尼器形成的被动混合控制结构能够基本实现主动控制的效果,说明依据主动控制设计被动黏滞阻尼器实现主动控制效果的思想的可行性。 展开更多

关键词 基础隔震结构 主动控制算法 被动黏滞阻尼器 混合控制体系

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轨道式变摩擦摆隔震支座力学性能研究 被引量：4

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作者 张亚飞 谭平 +1 位作者 尚继英 金建敏 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期314-321,共8页

为了克服摩擦摆隔震支座存在的不足,并实现支座水平刚度与阻尼任意变化,研发了轨道式变摩擦摆隔震支座(RVFPS)。通过卡扣式滑块与滑动面柱面接触,减小支座体积的同时克服了滑移支座不能承担拉力的缺点,且可实现正交方向上支座性能解耦... 为了克服摩擦摆隔震支座存在的不足,并实现支座水平刚度与阻尼任意变化,研发了轨道式变摩擦摆隔震支座(RVFPS)。通过卡扣式滑块与滑动面柱面接触,减小支座体积的同时克服了滑移支座不能承担拉力的缺点,且可实现正交方向上支座性能解耦。在确定了滑动面不同摩擦区域与滑块相交范围的基础上推导出了RVFPS变摩擦力表达式,并由此得到了RVFPS滞回性能理论解,提出了RVFPS水平刚度渐增、零刚度与负刚度的确定依据及其设计流程,并对以上三类RVFPS的滞回性能进行了研究。结果表明:RVFPS具有充分的自适应性,可实现支座水平刚度与阻尼的任意变化,降低隔震层水平刚度的同时增强了其耗能能力,支座具备充足的抗拉能力,且实现了隔震支座性能解耦,拓展了现有的隔震理论。 展开更多

关键词 隔震 滞回性能 轨道式变摩擦摆隔震支座 力学性能 水平刚度

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