检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2022年第14期41卷 84-91页

作者：洪迪甫马玉宏赵桂峰广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405 广州大学土木工程学院广州510006

考虑北方地区暴露在空气中的建筑橡胶隔震支座冬季时段和夏季时段分别受到冻融循环和热老化作用,极有可能影响支座隔震效果的正常发挥。为此,开展了天然橡胶材料的冻融循环和热老化及其交替作用试验,研究了天然橡胶材料力学性能随时间... 详细信息

考虑北方地区暴露在空气中的建筑橡胶隔震支座冬季时段和夏季时段分别受到冻融循环和热老化作用,极有可能影响支座隔震效果的正常发挥。为此,开展了天然橡胶材料的冻融循环和热老化及其交替作用试验,研究了天然橡胶材料力学性能随时间及劣化深度的变化规律。结果表明:热老化作用是影响橡胶材料硬度、定伸应力的主要因素;在冻融循环和热老化作用下,拉伸强度和拉断伸长率呈现出随时间降低的趋势,且二者交替作用的影响并不是简单的叠加。冻融循环作用下,橡胶块在深度方向上硬度影响不大,但定伸应力在最外层区域内影响较大。在热老化作用、冻融循环-热老化交替作用下,橡胶块最外层20 mm的硬度、定伸应力影响较大。橡胶块在劣化深度方向上的拉伸强度和拉断伸长率的影响在表层20 mm最为明显。以上研究成果可为橡胶隔震支座性能劣化规律研究以及隔震结构全寿命性能评估提供依据。

关键词：冻融循环热老化交替作用橡胶隔震支座橡胶材料力学性能

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无预紧力变摩擦阻尼器的研发与简谐激励下的动力特性分析

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地震工程与工程振动 2023年第2期43卷 212-221页

作者：陈家川赵桂峰马玉宏陈舒坪刘伟广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510006 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006

摩擦阻尼器属于位移相关型阻尼器,具有构造简单、耗能能力强和性能稳定等特点,多年来已被许多工程采用。文中基于滚珠丝杠的放大机理,提出了一种无预紧力变摩擦阻尼器(Non-preload variable friction damper,NVFD),介绍了该装置的构造... 详细信息

摩擦阻尼器属于位移相关型阻尼器,具有构造简单、耗能能力强和性能稳定等特点,多年来已被许多工程采用。文中基于滚珠丝杠的放大机理,提出了一种无预紧力变摩擦阻尼器(Non-preload variable friction damper,NVFD),介绍了该装置的构造及作用机理;根据恢复力公式给出了其恢复力模型,通过开展拟静力试验验证了NVFD作用机理和恢复力模型的正确性。最后推导了简谐荷载作用下NVFD单自由度减震体系的位移解析解和动力放大系数,并进行了相关参数分析。结果表明:只要NVFD参数取值合理,在外激励作用下处于滑动状态,位移解析解和数值解基本吻合,谐波平衡法推导的解析解具有较高的精度;频率比小于1.5时,NVFD单自由度结构的动力放大系数随着弹簧刚度和摩擦力放大倍数的增大而减小,基本不受圆环形钢板质量变化的影响。

关键词：无预紧力变摩擦阻尼器恢复力模型拟静力试验动力放大系数

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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

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岩土工程学报 2023年第6期45卷 1190-1199页

作者：李亚东周金雯单毅崔杰魏立新广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006 广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510060

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... 详细信息

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。

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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海洋冻融环境下隔震支座橡胶材料性能及其Mooney-Rivlin模型参数研究

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建筑结构学报 2022年第S01期43卷 239-247页

作者：李艳敏马玉宏赵桂峰刘荣杜畅广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006 广州大学土木工程学院广东广州510006

为研究橡胶隔震支座在海洋冻融循环作用下的劣化规律,对支座的橡胶材料开展海洋冻融循环试验和力学性能试验,分析了在海水冻融循环作用下橡胶材料硬度、定伸应力、扯断伸长率等的劣化规律,揭示了Mooney-Rivlin本构模型参数在海水冻融循... 详细信息

为研究橡胶隔震支座在海洋冻融循环作用下的劣化规律,对支座的橡胶材料开展海洋冻融循环试验和力学性能试验,分析了在海水冻融循环作用下橡胶材料硬度、定伸应力、扯断伸长率等的劣化规律,揭示了Mooney-Rivlin本构模型参数在海水冻融循环作用下的时变规律,利用橡胶材料时变本构模型进行橡胶隔震支座力学性能有限元分析,并将支座水平刚度和竖向刚度的试验值和有限元分析值进行对比。结果表明:海水冻融循环作用下,橡胶材料外观变化不显著;硬度比随试验时间呈指数增大;扯断伸长率随试验时间呈指数下降;定伸应力随试验时间增加而增大,且伸长率越大其拉伸应变增长幅度越大;橡胶材料本构Mooney-Rivlin模型的正定常数C_(10)随试验时间增加呈指数增大,而正定常数C_(01)则线性减小;将支座水平和竖向刚度的有限元分析值与试验值进行对比,验证了所提出橡胶材料时变本构参数的正确性。

关键词：海洋冻融环境橡胶材料力学性能 Mooney-Rivlin模型参数

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极罕遇地震作用下无预紧力变摩擦惯容器消能体系抗震性能分析

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工程科学与技术 2024年

作者：赵桂峰刘伟马玉宏孔思华陈家川陈兆升广州大学土木工程学院广州大学工程抗震研究中心广东省地震工程与应用技术重点实验室工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室青岛市建筑工程管理服务中心

针对极罕遇地震作用对大吨位变摩擦阻尼力的需求，提出无预紧力变摩擦惯容器（NVFI），在简单介绍工作机理和力学模型的基础上，对NVFI减震体系进行控制效果、滞回特性及累积耗能分析，并分析质量比变化对控制效果的影响。结果表明：NVF... 详细信息

针对极罕遇地震作用对大吨位变摩擦阻尼力的需求，提出无预紧力变摩擦惯容器（NVFI），在简单介绍工作机理和力学模型的基础上，对NVFI减震体系进行控制效果、滞回特性及累积耗能分析，并分析质量比变化对控制效果的影响。结果表明：NVFI无需施加预紧力，即可提供大吨位的变摩擦阻尼力，体现了“蝴蝶形”滞回特征；NVFI随地震加速度峰值的增大，可提供更大的变阻尼力和耗能能力，在各级地震作用下对位移、速度、加速度均有较好的减震效果，尤其在极罕遇脉冲型地震作用下减震效果更为明显；质量比变化区间为0～0.5时，惯容器的放大质量基本不消耗地震能量，NVFI的变摩擦阻尼机制是耗散地震能量的主要因素。

关键词：无预紧力变摩擦惯容器极罕遇地震抗震性能

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凸轮式响应放大摩擦阻尼器基于性态目标的能量设计方法

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科学技术与工程 2023年第30期23卷 13048-13055页

作者：赵桂峰刘泽明陈嘉佳马玉宏刘伟广州大学土木工程学院广州大学工程抗震研究中心广东省地震工程与应用技术重点实验室/工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室

在前期对凸轮式响应放大摩擦阻尼器(cam type response amplification device with friction damper, CRAD-FD)研究的基础上，对安装该阻尼器的单自由度体系建立了能量方程，推导了简谐荷载作用下CRAD-FD单圈滞回的能量解析解；基于消... 详细信息

在前期对凸轮式响应放大摩擦阻尼器(cam type response amplification device with friction damper, CRAD-FD)研究的基础上，对安装该阻尼器的单自由度体系建立了能量方程，推导了简谐荷载作用下CRAD-FD单圈滞回的能量解析解；基于消能减震结构标准能量设计反应谱，提出了CRAD-FD基于性态目标的能量设计方法；以某10层RC框架结构为例，在设防、罕遇、极罕遇地震作用下验证了该方法的可靠性。研究表明：所推导的CRAD-FD的能量解析解正确，所提出的基于性态目标的能量设计方法可靠；消能减震结构通过CRAD串联小吨位摩擦阻尼器的减震与耗能效果可与直接安装大吨位阻尼器的效果相差无几或更优，体现了CRAD的响应放大效应。

关键词：摩擦阻尼器凸轮式响应放大技术能量解能量设计方法抗震性能

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基于能量法的浮置基础减振系统解析模型

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地震工程与工程振动 2022年第2期42卷 104-112页

作者：朱龙基温留汉·黑沙刘彦辉广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405

在设计浮置基础减振系统时,需要确定减振系统的力学参数、减振器个数及其布置形式等。虽然以有限元方法建立的实体模型比解析模型更准确,但在没有初始设计的情况下建立有限元模型所耗费的工作量过大,解析模型可以更快的获得较好的初始参... 详细信息

在设计浮置基础减振系统时,需要确定减振系统的力学参数、减振器个数及其布置形式等。虽然以有限元方法建立的实体模型比解析模型更准确,但在没有初始设计的情况下建立有限元模型所耗费的工作量过大,解析模型可以更快的获得较好的初始参数,为浮置基础减振系统的优化设计提供依据。文中基于能量法并结合Lagrange运动方程提出了由弹性构件支撑的浮置基础减振系统动力学解析模型,利用运动方程的特征分析方程推导了系统的实模态频率及复模态频率,并将所提出的模型和模态求解方法应用于量子芯片实验室的电子束曝光机浮置基础减振系统分析。对所提出的解析模型和SAP2000有限元模型进行了比较分析,结果显示文中提出的解析模型求解结果与有限元模型计算结果相对误差小于6%。解析模型的实模态计算浮置基础模态频率比复模态计算的结果更接近有限元模型的计算结果。

关键词：浮置基础空气弹簧能量法模态分析精密仪器隔振

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三层圆环摩擦弹簧的静力性能分析

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科学技术与工程 2023年第2期23卷 707-715页

作者：陈浩宇赵桂峰马玉宏孔思华广州大学工程抗震研究中心广州510006 广东省地震工程与应用技术重点实验室/工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510006 广州大学土木工程学院广州510006

在圆环摩擦弹簧(ring friction spring,RFS)的基础上,提出了一种新型三层圆环摩擦弹簧(three-layer ring friction spring,TRFS)。首先,介绍其基本构造形式,分析其工作机理,推导其滞回行为的理论公式。其次,采用ABAQUS软件建立多组弹簧... 详细信息

在圆环摩擦弹簧(ring friction spring,RFS)的基础上,提出了一种新型三层圆环摩擦弹簧(three-layer ring friction spring,TRFS)。首先,介绍其基本构造形式,分析其工作机理,推导其滞回行为的理论公式。其次,采用ABAQUS软件建立多组弹簧精细化有限元分析模型,并与理论计算结果进行对比,验证模型的准确性。进而分析不同参数对弹簧的滞回行为和截面应力分布状态的影响。结果表明,TRFS的滞回行为表现为“三角形”滞回模型,其加卸载阶段刚度和耗能能力受内外环倾角和摩擦系数的影响较大,而截面应力分布状态则主要受到内外环倾角的影响,且与相同规格的RFS相比,在产生相同轴向往复位移前提下,TRFS具备更大的承载能力、自复位能力及绝对耗能,内部空间的利用率更高。最后,还提出了一种内置三层圆环摩擦弹簧的自复位阻尼器,可将其应用于建筑结构抗震领域。

关键词：三层圆环摩擦弹簧数值模拟滞回行为截面应力状态

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基础隔震结构复振型分解反应谱方法的地震作用及效应组合

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建筑科学 2024年第1期40卷 118-126页

作者：彭凌云官亚西苏经宇谭平陈华霆石路炜王晨辉北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124 北京工业大学抗震减灾研究所北京100124 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405

为解决隔震结构的地震作用因非比例阻尼不宜直接采用我国抗震规范加以计算的问题,推导了隔震结构复振型响应的振型参与系数、振型的实数表达形式,基于隔震结构刚度、阻尼、质量矩阵与其动力特征的内在联系,给出了复振型地震作用的惯性... 详细信息

为解决隔震结构的地震作用因非比例阻尼不宜直接采用我国抗震规范加以计算的问题,推导了隔震结构复振型响应的振型参与系数、振型的实数表达形式,基于隔震结构刚度、阻尼、质量矩阵与其动力特征的内在联系,给出了复振型地震作用的惯性表达公式。研究结果表明:隔震结构不考虑非比例阻尼影响时误差较大,其主要原因是忽略了各振型速度响应对振型位移的贡献;考虑非比例阻尼的单个复振型地震作用包含位移分量和速度分量,复振型地震作用的惯性表达公式合理考虑了非比例阻尼和振型速度的影响,在复振型分解时程分析中可以得到精确时程结果,反应谱分析采用CCQC法可以明显改善CQC分析精度,上述基础理论为《建筑隔震设计标准》所采纳。

关键词：隔震结构非比例阻尼地震作用复振型反应谱法

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某百米级高层隔震结构风致效应研究

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建筑科学与工程学报 2023年第2期40卷 97-104页

作者：谭佳俊谭平吴玖荣冯德民广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006 广州大学风工程与工程振动研究中心广东广州510006 藤田技术研究中心神奈川厚木243-0125

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... 详细信息

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。

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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