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黏滞阻尼器的优化布置及其在高层钢结构加固中的应用
被引量：
5
1
作者
许伟志
杜东升
+1 位作者
笠井
和
彦
王曙光
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期32-44,共13页
阻尼器优化布置是结构减震设计过程中的重要环节,通常需要通过多次动力响应计算来完成。为此,提出了一种通过结构静力分析确定阻尼器合理布置位置的方法,并能够快速计算出优化方案的附加阻尼比。将该方法应用于一栋位于日本东京都新宿...
阻尼器优化布置是结构减震设计过程中的重要环节,通常需要通过多次动力响应计算来完成。为此,提出了一种通过结构静力分析确定阻尼器合理布置位置的方法,并能够快速计算出优化方案的附加阻尼比。将该方法应用于一栋位于日本东京都新宿区29层钢结构建筑的减震加固设计中,分析了该建筑的强震观测系统在日本“311地震”中采集到的部分楼层加速度时程数据,并基于分析结果验证了所建立的非线性数值分析模型的可靠性。采用所提方法对结构进行减震加固,得到双向共64个阻尼器的优化布置方案及其附加阻尼比,并通过动力方法对结果进行了验证。同时针对长周期及长持时特性的地震波,对减震结构进行动力弹塑性时程分析,评估其抗震性能。分析结果表明:减震优化方案的减震效果明显,结构整体地震反应和构件损伤较非减震方案都大大减小;减震优化方案有效改善了高层钢结构楼层变形不均匀的情况,层间位移角均满足小于1/100的性能要求;通过减震优化后大部分钢支撑和钢梁的塑性率都降低至小于1。
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关键词
高层钢结构
减震加固
阻尼器优化设置
附加阻尼比
损伤评估
原文传递
基于位移和等价刚度的建筑结构减震控制设计
被引量：
6
2
作者
蒲武川
梁瑞军
+1 位作者
刘传奇
笠井
和
彦
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期71-78,共8页
基于金属屈服型阻尼器和以双线性滞回模型表示的主体结构侧向变形骨架曲线,提出了一种用于结构减震控制的直接基于位移的弹塑性设计方法。建立了单自由度减震系统稳态响应下的等价阻尼比和等价刚度的计算式,推导了平均阻尼比的显式表达...
基于金属屈服型阻尼器和以双线性滞回模型表示的主体结构侧向变形骨架曲线,提出了一种用于结构减震控制的直接基于位移的弹塑性设计方法。建立了单自由度减震系统稳态响应下的等价阻尼比和等价刚度的计算式,推导了平均阻尼比的显式表达式,并将平均阻尼比作为地震作用下减震结构滞回耗能的等价阻尼比。考虑阻尼器不仅向结构系统提供附加阻尼还提供附加刚度,提出了减震结构在目标位移下的等价刚度与层剪力成比例的分配条件,以实现目标位移下结构刚度的分布优化。为考虑高阶振型的影响,提出对基于1阶振型的设计结果的修正方法。采用层剪切模型,对28种具有不同弹性刚度、2次刚度比和屈服位移角分布形式的结构进行减震设计,对非控制结构和控制结构实施了共计336种工况的弹塑性时程分析。结果表明,控制结构的层间位移角较好地控制在目标位移角以内,且各层位移角均匀分布,基本达到预期的变形目标。同时,控制结构的残余变形角更小,离散程度也更小。所提方法可有效地应用于结构的减震控制设计。
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关键词
基于位移设计
弹塑性设计方法
耗能阻尼器
减震控制
原文传递
高层建筑悬挂式电缆桥架模拟地震振动台试验
3
作者
吴宸
笠井
和
彦
+1 位作者
蒋欢军
松田
和
浩
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1868-1878,共11页
电缆桥架是高层建筑中的一类典型的非结构构件。为研究其抗震性能,采用足尺模型进行了2组模拟地震振动台试验。第1组试验针对配置了3种不同类型抗震支架的电缆桥架;第2组试验针对一个带有水平弯通与竖向弯通的L形立体电缆桥架。输入了...
电缆桥架是高层建筑中的一类典型的非结构构件。为研究其抗震性能,采用足尺模型进行了2组模拟地震振动台试验。第1组试验针对配置了3种不同类型抗震支架的电缆桥架;第2组试验针对一个带有水平弯通与竖向弯通的L形立体电缆桥架。输入了多组地震动,对悬挂在钢结构平台上的电缆桥架进行了试验,分析了电缆桥架的损伤与破坏情况、动力特性、位移反应和加速度反应。试验结果表明,悬挂式电缆桥架的地震损伤主要集中在电缆托盘主次梁连接节点上,该节点失效导致次梁掉落。安装不同类型抗震支架的电缆桥架位移响应和损伤情况差异较为明显,而加速度响应差异较小。拉杆式抗震支架的抗震性能优于型钢式抗震支架,抗震强化式支架的抗震性能最强。相比于直线段桥架,弯通段桥架的地震损伤较小。增加抗震支架横向刚度和提高抗震支架附近桥架主次梁节点的强度有助于改善桥架的抗震性能。
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关键词
电缆桥架
非结构构件
振动台试验
抗震性能
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职称材料
题名
黏滞阻尼器的优化布置及其在高层钢结构加固中的应用
被引量：
5
1
作者
许伟志
杜东升
笠井
和
彦
王曙光
机构
南京工业大学土木工程学院
东京工业大学结构工程研究中心
出处
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期32-44,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51678301,51678302)
江苏省六大人才高峰(JY-022)。
文摘
阻尼器优化布置是结构减震设计过程中的重要环节,通常需要通过多次动力响应计算来完成。为此,提出了一种通过结构静力分析确定阻尼器合理布置位置的方法,并能够快速计算出优化方案的附加阻尼比。将该方法应用于一栋位于日本东京都新宿区29层钢结构建筑的减震加固设计中,分析了该建筑的强震观测系统在日本“311地震”中采集到的部分楼层加速度时程数据,并基于分析结果验证了所建立的非线性数值分析模型的可靠性。采用所提方法对结构进行减震加固,得到双向共64个阻尼器的优化布置方案及其附加阻尼比,并通过动力方法对结果进行了验证。同时针对长周期及长持时特性的地震波,对减震结构进行动力弹塑性时程分析,评估其抗震性能。分析结果表明:减震优化方案的减震效果明显,结构整体地震反应和构件损伤较非减震方案都大大减小;减震优化方案有效改善了高层钢结构楼层变形不均匀的情况,层间位移角均满足小于1/100的性能要求;通过减震优化后大部分钢支撑和钢梁的塑性率都降低至小于1。
关键词
高层钢结构
减震加固
阻尼器优化设置
附加阻尼比
损伤评估
Keywords
high-rise steel structure
seismic retrofitting
optimization layout of dampers
additional damping ratio
damage assessment
分类号
TU973.31 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
基于位移和等价刚度的建筑结构减震控制设计
被引量：
6
2
作者
蒲武川
梁瑞军
刘传奇
笠井
和
彦
机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
东京工业大学建筑物理研究中心
出处
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期71-78,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51208405)
文摘
基于金属屈服型阻尼器和以双线性滞回模型表示的主体结构侧向变形骨架曲线,提出了一种用于结构减震控制的直接基于位移的弹塑性设计方法。建立了单自由度减震系统稳态响应下的等价阻尼比和等价刚度的计算式,推导了平均阻尼比的显式表达式,并将平均阻尼比作为地震作用下减震结构滞回耗能的等价阻尼比。考虑阻尼器不仅向结构系统提供附加阻尼还提供附加刚度,提出了减震结构在目标位移下的等价刚度与层剪力成比例的分配条件,以实现目标位移下结构刚度的分布优化。为考虑高阶振型的影响,提出对基于1阶振型的设计结果的修正方法。采用层剪切模型,对28种具有不同弹性刚度、2次刚度比和屈服位移角分布形式的结构进行减震设计,对非控制结构和控制结构实施了共计336种工况的弹塑性时程分析。结果表明,控制结构的层间位移角较好地控制在目标位移角以内,且各层位移角均匀分布,基本达到预期的变形目标。同时,控制结构的残余变形角更小,离散程度也更小。所提方法可有效地应用于结构的减震控制设计。
关键词
基于位移设计
弹塑性设计方法
耗能阻尼器
减震控制
Keywords
displacement based design
elasto-plastic design method
energy dissipating damper
seismic control
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
高层建筑悬挂式电缆桥架模拟地震振动台试验
3
作者
吴宸
笠井
和
彦
蒋欢军
松田
和
浩
机构
同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室
同济大学土木工程学院
东京工业大学未来科技交叉研究所
名城大学理工学部
出处
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1868-1878,共11页
基金
国家自然科学基金(U2239253)
地震工程国际合作联合实验室项目(0200121005/058)。
文摘
电缆桥架是高层建筑中的一类典型的非结构构件。为研究其抗震性能,采用足尺模型进行了2组模拟地震振动台试验。第1组试验针对配置了3种不同类型抗震支架的电缆桥架;第2组试验针对一个带有水平弯通与竖向弯通的L形立体电缆桥架。输入了多组地震动,对悬挂在钢结构平台上的电缆桥架进行了试验,分析了电缆桥架的损伤与破坏情况、动力特性、位移反应和加速度反应。试验结果表明,悬挂式电缆桥架的地震损伤主要集中在电缆托盘主次梁连接节点上,该节点失效导致次梁掉落。安装不同类型抗震支架的电缆桥架位移响应和损伤情况差异较为明显,而加速度响应差异较小。拉杆式抗震支架的抗震性能优于型钢式抗震支架,抗震强化式支架的抗震性能最强。相比于直线段桥架,弯通段桥架的地震损伤较小。增加抗震支架横向刚度和提高抗震支架附近桥架主次梁节点的强度有助于改善桥架的抗震性能。
关键词
电缆桥架
非结构构件
振动台试验
抗震性能
Keywords
cable tray
non-structural components
shaking table test
seismic performance
分类号
TU852 [建筑科学]
TU393.2
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
黏滞阻尼器的优化布置及其在高层钢结构加固中的应用
许伟志
杜东升
笠井
和
彦
王曙光
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
原文传递
2
基于位移和等价刚度的建筑结构减震控制设计
蒲武川
梁瑞军
刘传奇
笠井
和
彦
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
原文传递
3
高层建筑悬挂式电缆桥架模拟地震振动台试验
吴宸
笠井
和
彦
蒋欢军
松田
和
浩
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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