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非理想型颗粒惯容系统的减震性能研究
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作者 鲁正 周超杰 +1 位作者 谢丽宇 陈云 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期168-174,共7页
该文考虑了非理想型惯容器中阻尼的存在,将PTMD与惯容系统(惯容单元和阻尼单元并联)相结合,提出一种新的减震系统—颗粒惯容系统(Particle Inerter System,PIS)。首先,基于简谐荷载激励分析了惯容系统的动力响应特性;随后,建立了PIS基... 该文考虑了非理想型惯容器中阻尼的存在,将PTMD与惯容系统(惯容单元和阻尼单元并联)相结合,提出一种新的减震系统—颗粒惯容系统(Particle Inerter System,PIS)。首先,基于简谐荷载激励分析了惯容系统的动力响应特性;随后,建立了PIS基于单自由度结构的运动控制方程,对比研究了PIS和PTMD在地震激励下的减震性能;最后,以El Centro波为例,对PIS的减震机理展开分析,并得到惯质比和阻尼系数对PIS控制效果的影响。研究表明,PIS在不同地震激励作用下的减震性能良好,相较于PTMD减震效果更好,可以有效抑制单自由度主体结构的震动;在El Centro波作用下,PIS相比于PTMD的峰值和均方根响应减震优势均在26%以上,阻尼器工作行程减少47.54%,阻尼器的耗能效率更高,进而可实现高性能要求下PTMD的轻质化设计;随着惯质比的增大,PIS的控制效果呈上升趋势,而阻尼系数则恰恰相反。 展开更多
关键词 颗粒调谐质量阻尼器 惯容系统 颗粒惯容系统 减震性能 轻质化设计
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极罕遇地震作用下颗粒惯容系统的减震机制及其减震效果
2
作者 鲁正 高士凯 +1 位作者 周超杰 张瑞甫 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期51-59,共9页
为减轻极罕遇地震(巨震)造成的危害,在GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》中增加极罕遇地震作用,为此,有必要研究结构振动控制技术应对极罕遇地震灾害的有效性。依据20层非线性Benchmark结构,通过引入结构非线性损伤评价指标,定量... 为减轻极罕遇地震(巨震)造成的危害,在GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》中增加极罕遇地震作用,为此,有必要研究结构振动控制技术应对极罕遇地震灾害的有效性。依据20层非线性Benchmark结构,通过引入结构非线性损伤评价指标,定量研究颗粒惯容系统(particle inerter system,PIS)在极罕遇地震作用下对非线性多自由度结构的减震效果,阐释PIS的减震机制。研究表明:在地震激励作用下,PIS能够较好地抑制多自由度主体结构的震动,即均方根减震率均在24%以上;PIS能够有效减少主体结构产生塑性铰的数量,同时显著降低峰值节点曲屈率和构件塑性耗能,其中附加PIS的主体结构相较无控结构构件总塑性耗能均降低84%以上,表明PIS能够降低主体结构在极罕遇地震作用下进入塑性状态的程度,减少结构非线性损伤;进一步通过与颗粒调谐质量阻尼器的对比分析,发现PIS对主体结构动力响应具有更好的减震控制效果,结构顶层位移、加速度均方根响应的减震优势分别提高36.50%和20.13%。 展开更多
关键词 颗粒惯容系统 多自由度结构 非线性 极罕遇地震作用 减震机制 减震效果
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双调谐颗粒惯容系统的减震控制研究 被引量：3
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作者 鲁正 周超杰 陈芸菲 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第6期35-43,共9页
为有效提升传统阻尼器的减震性能,文中提出一种双调谐颗粒惯容系统(particle inerter system,PIS)进一步发挥惯容系统的质量放大效应和阻尼放大效应提高阻尼器的减震控制性能,并实现轻质化减震控制。首先基于简谐激励分析了典型惯容系... 为有效提升传统阻尼器的减震性能,文中提出一种双调谐颗粒惯容系统(particle inerter system,PIS)进一步发挥惯容系统的质量放大效应和阻尼放大效应提高阻尼器的减震控制性能,并实现轻质化减震控制。首先基于简谐激励分析了典型惯容系统C2的动力响应特性,并选取惯容系统C2与颗粒调谐质量阻尼器耦合共同实现震动控制效果;然后选用3条地震波作为外界激励,对附加PIS的单自由度结构进行数值仿真分析,将其与附加颗粒调谐质量阻尼器的结构性能作对比,发现双调谐颗粒惯容系统具有较好的减震控制效果,尤其是对均方根响应的控制。同时,以输入El Centro波为例,双调谐颗粒惯容系统能够减小阻尼器运行行程并实现轻质化设计,具有一定的实际工程应用价值。 展开更多
关键词 双调谐颗粒惯容系统 惯容系统 颗粒调谐质量阻尼器 轻质化设计
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