检索结果-内蒙古大学图书馆

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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变摩擦多级FPS-tMD系统减震性能研究

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自然灾害学报 2020年第4期29卷 53-61页

作者：向越谭平贺辉兰李广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405

针对常摩擦FPS-tMD(Friction Pendulum System-tuned Mass Damper)因非线性导致适用范围有限的问题,本文提出了变摩擦FPS-tMD系统,基于拉格朗日原理推导了其运动方程并结合滞滑效应进行动力求解,采用非劣遗传算法(Nondominated Sorting ... 详细信息

针对常摩擦FPS-tMD(Friction Pendulum System-tuned Mass Damper)因非线性导致适用范围有限的问题,本文提出了变摩擦FPS-tMD系统,基于拉格朗日原理推导了其运动方程并结合滞滑效应进行动力求解,采用非劣遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)进行变摩擦FPS-tMD系统的多目标优化设计。以某实际景观塔为例设计两级变摩擦FPS-tMD,并与常摩擦FPS-tMD以及经典tMD进行了对比分析。研究结果表明:结合NSGA-II的两级变摩擦FPS-tMD系统的参数优化过程能充分利用非劣的思路优化出使两级变摩擦FPS-tMD在小震和中震下同时展现出更好减震能力的参数,变摩擦FPS-tMD系统对地震的控制作用稍优于传统tMD,小震下两级变摩擦系统比常摩擦系统主结构位移响应衰减率降低了16.34%,中震下两级变摩擦系统可为主结构提供更好的减震耗能效果。

关键词：减震控制摩擦摆调谐质量阻尼器变摩擦系统滞滑效应 NSGA-II算法

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模块化钢框架变摩擦摆隔震结构抗震性能研究

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建筑结构学报 2021年第11期42卷 1-12页

作者：尚继英谭平张亚飞戴淑丹李一明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 广州建筑湾区智造科技有限公司广东广州510730 广州建筑产业研究院有限公司广东广州510630

模块化建筑具有整体装配率高,施工绿色环保、高效等优点,然而其抗震性能相对较差,震后修复成本高。将隔震技术应用到模块化建筑中,可在不改动上部结构的前提下,改善其整体抗震能力。相比传统橡胶隔震技术,摩擦摆隔震技术具有承载力大、... 详细信息

模块化建筑具有整体装配率高,施工绿色环保、高效等优点,然而其抗震性能相对较差,震后修复成本高。将隔震技术应用到模块化建筑中,可在不改动上部结构的前提下,改善其整体抗震能力。相比传统橡胶隔震技术,摩擦摆隔震技术具有承载力大、工业化程度高、湿作业少等优势。为此,研发了一种自适应变摩擦摆隔震支座,分析了该支座力学特性,确定其有限元模拟方法。对变摩擦摆隔震支座进行不同工况下剪切性能试验,试验和有限元模拟结果相对误差均在10%以内,验证了有限元模拟方法的正确性。基于GB/t 51408—2021《建筑隔震设计标准》提出模块化钢框架变摩擦摆隔震结构一体化直接设计方法,以实际工程为背景,设计模块化钢框架摩擦摆和变摩擦摆隔震结构,并对非隔震结构和隔震结构的抗震性能进行对比分析。研究表明:相比摩擦摆隔震支座,所提出变摩擦方式可实现支座等效刚度增加11%左右,等效阻尼比增加18%左右;相比摩擦摆支座隔震结构,变摩擦摆支座隔震结构的楼板加速度、层间位移角、层间剪力和上部结构损伤程度略有增加,但隔震层位移明显减小,且这种特性随地震动强度的增加而愈明显,体现了变摩擦摆支座的自适应性。

关键词：模块化钢框架变摩擦摆隔震支座受剪试验一体化直接设计法抗震性能

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考虑尺寸效应的近海桥梁天然橡胶隔震支座力学性能老化时变规律研究

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世界地震工程 2020年第4期36卷 169-177页

作者：李艳敏马玉宏赵桂峰广州大学工程抗震研究中心广东广州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东广州510405 广州大学土木工程学院广东广州510006

目前天然橡胶支座(NRB)的性能研究大多未考虑尺寸效应,在前期开展的近海桥梁隔震支座和材料老化时变规律研究的基础上,同时考虑支座直径尺寸变化和老化作用时间的影响对NRB的性能进行研究。首先采用ABAQUS有限元软件对不同直径尺寸NRB... 详细信息

目前天然橡胶支座(NRB)的性能研究大多未考虑尺寸效应,在前期开展的近海桥梁隔震支座和材料老化时变规律研究的基础上,同时考虑支座直径尺寸变化和老化作用时间的影响对NRB的性能进行研究。首先采用ABAQUS有限元软件对不同直径尺寸NRB的性能进行分析,得到了NRB性能随直径尺寸的变化规律;然后结合前期老化作用对NRB及其橡胶材料性能时变规律的影响研究成果,分析了直径尺寸及老化作用时间共同作用下,NRB性能的变化规律,并通过ABAQUS有限元分析,验证了该变化规律的准确性。结果表明:NRB的水平刚度和竖向刚度均随其直径尺寸的增大呈正比例增大趋势;NRB水平刚度比和竖向刚度比均随老化作用时间的增长呈线性增大趋势;且直径为150mm的NRB在实际环境老化60a后,其水平刚度和竖向刚度的增长幅度分别为:30.8%和16.41%,由此可见老化作用时间对NRB水平刚度的影响较显著,对其竖向刚度的影响较小。研究内容可为隔震桥梁结构中支座缩尺模型试验的相关设计提供参考,并为将实验室缩尺橡胶隔震支座的相关成果较好地应用于实际工程计算及设计中提供依据。

关键词：直径尺寸老化时间近海桥梁天然橡胶隔震支座水平刚度竖向刚度时变规律有限元分析

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模块化钢框架单元新型盒式连接节点及其设计方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2021年第3期43卷 37-43页

作者：秦佳俊谭平尚继英李一明戴淑丹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广州510405 广州建筑产业研究院有限公司广州510405

提出一种模块化钢框架单元(以下简称“模块单元”)的连接方法,采用盒式连接组件(BCC-1和BCC-2)、连接板即可实现2、4、8个模块单元的全螺栓连接。分析节点的受力机理,并基于中国规范给出模块单元新型盒式连接节点(以下简称:“盒式节点”... 详细信息

提出一种模块化钢框架单元(以下简称“模块单元”)的连接方法,采用盒式连接组件(BCC-1和BCC-2)、连接板即可实现2、4、8个模块单元的全螺栓连接。分析节点的受力机理,并基于中国规范给出模块单元新型盒式连接节点(以下简称:“盒式节点”)的设计流程和设计方法。以某11层模块化钢框架办公楼为例,分别对一角节点和边节点进行设计,并采用有限元软件Abaqus对节点进行循环往复加载,以验证节点的抗震性能。结果表明:角节点、边节点的塑性铰均先在BCC-1、BCC-2腹板上形成,可以在震后快速更换BCC-1、BCC-2,以恢复节点使用功能;角节点和边节点均符合ANSI/AISC 360-10规范对半刚性节点的要求,且节点滞回曲线均饱满,抗震性能好;节点极限抗弯承载力预测值与有限元结果的比值均大于90%,说明盒式节点构造、设计理念以及提出的连接设计方法合理。

关键词：模块化钢框架盒式连接节点节点刚度抗震性能设计方法

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两边连接侧边加劲钢板剪力墙滞回性能研究

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振动与冲击 2022年第12期41卷 43-50,167页

作者：李洋赵啸峰谭平周福霖湖南大学土木工程学院长沙410082 黄河水利职业技术学院土木与交通工程学院河南开封475004 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广州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州510405

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... 详细信息

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。

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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悬吊结构体系优化设计及减震性能研究

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建筑科学与工程学报 2021年第1期38卷 51-60页

作者：谭平兰李贺辉向越郑晓君广州大学土木工程减震防灾省部共建协同创新中心广东广州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

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... 详细信息

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。

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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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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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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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

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振动工程学报 2024年第2期37卷 306-317页

作者：黄佳栋谭平张云周福霖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 广州市市政集团有限公司广东广州510060 广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530029

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... 详细信息

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。

关键词：连续刚构桥抗震性能耐震时程法 IDA法

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