粘滯阻尼器的產(chǎn)生較早,其**初是在***工業(yè)中被用作火炮和導彈發(fā)射時的緩沖部件可以吸收高速運動的物體的反沖力,后來在機械工業(yè)中用作火車車鉤的緩沖器,還可用作控制零部件的振動。1990年***被美國科學家將粘滯阻尼器拓展到土木工程學科中。粘滯阻尼器對結(jié)構(gòu)的控制因為不需要外部能量的輸入,應當歸于結(jié)構(gòu)的被動控制范疇。研究中發(fā)現(xiàn)對于添加粘滯阻尼器作為消能減震體系作用于房屋建筑中,當結(jié)構(gòu)遇到風的振動和地震作用時通過粘滯阻尼器自身的振動和產(chǎn)生相對位移用作消耗能量,從而減少結(jié)構(gòu)的振動和防止結(jié)構(gòu)主體的損壞。粘滯阻尼器的特點有:(1)粘滯阻尼器所具有的滯回曲線呈現(xiàn)出較為飽滿的橢圓形。說明其對于振動幅度較小的風振現(xiàn)象也有不錯的控制力。這有別于摩擦型阻尼器只能控制“強”“弱”其中一種的反應。(2)理論界認為粘滯阻尼器在結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝后,不會增加結(jié)構(gòu)的剛度,但會增加結(jié)構(gòu)阻尼。這種特性可以使結(jié)構(gòu)避免傳統(tǒng)抗震方法中只是一味提高結(jié)構(gòu)截面尺寸增加結(jié)構(gòu)的剛度,所帶來的再次增加地震力的后果。對地震反應控制較為理想。(3)因為粘滯阻尼器的作用不是強調(diào)對結(jié)構(gòu)抗力的提高,使得主要承載力的結(jié)構(gòu)單元和節(jié)點包括梁、柱部分不會要求截面過大以及節(jié)點過于復雜。
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BRB屈曲約束支撐現(xiàn)在在減震系列產(chǎn)品中尤為突出,在減震施工中是不可缺少的一個重要產(chǎn)品,他的作用**減少了由于地震帶來不安全性,BRB屈曲約束支撐(BucklingRestrainedBrace,BRB)通過外包約束構(gòu)造對鋼支撐芯材的橫向變形進行約束,避免了鋼支撐芯材受壓屈曲,使得支撐構(gòu)件在軸向受拉與受壓時均能達到材料屈服而不發(fā)生屈曲,充分發(fā)揮了鋼支撐芯材的材料性能。BRB屈曲約束支撐相比于普通鋼支撐,是一種耗能更好的支撐構(gòu)件。本章對屈曲約束支撐的基本概念和力學性能做簡要介紹,在此基礎上介紹PERFORM-3D的BRB組件及單元,***采用PERFORM-3D對一屈曲約束支撐框架結(jié)構(gòu)(BucklingRestrainedBraceFrame,BRBF)的低周往復荷載試驗進行模擬,詳細講解BRB屈曲約束支撐PERFORM-3D中BRB單元的基本建模過程及參數(shù)定義方法。 便宜屈曲約束支撐廠家直供屈曲約束支撐屈曲約束支撐上海安佰興。
在高層鋼框架結(jié)構(gòu)設計中,雖然純框架結(jié)構(gòu)具有很好的延性,但是抗側(cè)剛度較小,橫向荷載作用下結(jié)構(gòu)的水平位移較大,因此抗側(cè)力構(gòu)件的選取和設計非常重要。普通支撐框架彈性階段剛度較大,延性較小,而且在橫向荷載作用下,支撐容易受壓屈曲使結(jié)構(gòu)喪失承載力。brb防屈曲支撐可以克服普通支撐受壓屈曲的問題,經(jīng)過合理的設計屈曲約束支撐不僅可以增強框架的剛度,而且能夠保證brb防屈曲支撐在罕遇地震下率先屈服,防止主體結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。在我國屈曲約束支撐的實際工程應用尚處于初步階段,如何進行合理的設計是一個值得研究的實際問題,因此探索一種實際可行的屈曲約束支撐的設計方法是非常必要的。
防屈曲支撐可為框架或排架結(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度和承載力(參見圖1圖1.支撐體系與非支撐體系荷載位移曲線對比),采用支撐的結(jié)構(gòu)體系在建筑結(jié)構(gòu)中應用十分***。普通支撐受壓會產(chǎn)生屈曲現(xiàn)象,當支撐受壓屈曲后,剛度和承載力急劇降低。在地震或風的作用下,支撐的內(nèi)力在受壓圖2.普通支撐試驗滯回曲線和受拉兩種狀態(tài)下往復變化。當支撐由壓曲狀態(tài)逐漸變至受拉狀態(tài)時,支撐的內(nèi)力以及剛度接近為零。因而普通支撐在反復荷載作用下滯回性能較差(參見圖2)。為解決普通支撐受壓屈曲以及滯回性能差的問題,在支撐外部設置套管,約束支撐的受壓屈曲,構(gòu)成屈曲約束圖3.屈曲約束支撐構(gòu)成原理圖支撐(參見圖3)。屈曲約束支撐*芯板與其他構(gòu)件連接,所受的荷載全部由芯板圖4.屈曲約束支撐與普通支撐滯回性能對比承擔,外套筒和填充材料*約束芯板受壓屈曲,使芯板在受拉和受壓下均不能進入屈服,因而,屈曲約束支撐的滯回性能優(yōu)良(參見圖4)。屈曲約束支撐一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異***的缺陷,另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力,可以在結(jié)構(gòu)中充當“保險絲”,使得主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性范圍內(nèi)。因此,屈曲約束支撐的應用,可以***提高傳統(tǒng)的支撐框架在中震和大震下的抗震性能。 屈曲約束支撐的作用原理是什么?
振動控制如今已是當前工程機械研究的熱點之一,根據(jù)是否需要從外界輸入能量,分為主動控制和被動控制。從理論上講,主動控制要優(yōu)于被動控制,但是,由于理論上和工程實際條件限制等原因,目前工程上應用**多、**成熟的還是被動控制。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器就是**典型的應用之一。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TunedMassDamper,簡稱TMD)是一種離散型阻尼裝置,也稱作為一個主動質(zhì)量阻尼器或諧波減振器,這種裝置安裝在振動結(jié)構(gòu),以抑制結(jié)構(gòu)的振動,防止結(jié)構(gòu)的損壞和失效。調(diào)諧阻尼器的使用場合主要用于控制框架結(jié)構(gòu)、支架系統(tǒng)、整臺設備、高層建筑和海洋船舶等的振動和噪聲,取得令人滿意的結(jié)果,且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本也低。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對諧波振動造成的激烈運動具有穩(wěn)定作用,它能用較輕巧的組件來抑制振動,即使在**惡劣條件下也能起到減振的作用。調(diào)諧阻尼器是一個單自由度系統(tǒng),由質(zhì)量和大阻尼粘彈彈簧組合而成:它也可以由質(zhì)量、線性彈簧和粘性阻尼器組成;或者是粘蟬阻尼共振梁;或用粘彈材料連接復雜結(jié)構(gòu)中的不同零件而成。因此,可以根據(jù)結(jié)構(gòu)特點將調(diào)諧阻尼器設計成不同的形式。但是這些裝置的一個共同特點是既通過調(diào)諧來吸收主要振型的振動。
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屈曲約束支撐的基本原理;屈曲約束支撐是一種集結(jié)構(gòu)構(gòu)件和耗能構(gòu)件為一體的新技術,承載力高,變形能力強,既解決了普通鋼支撐受壓失穩(wěn)的問題,又能保證其在抗震設計中的延性構(gòu)件要求,且使結(jié)構(gòu)安全可靠,為主體結(jié)構(gòu)提高安全儲備。屈曲約束支撐既克服了普通鋼支撐受壓失穩(wěn)問題,其外觀尺寸又可以比普通支撐更小,進而其連接節(jié)點就可以做的更加經(jīng)濟、美觀,減少工程造價。常見的屈曲約束支撐由芯板和外約束套筒組成,分為兩種形式,有灌漿型和純鋼型,純鋼型一般內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu),灌漿型內(nèi)部為混凝土或廠家**材料,一般長度介于3-5m之間,承載力介于100-500噸范圍內(nèi),承載力有更高要求的屈曲約束支撐需要定制,且必須按比例縮小進行屈曲穩(wěn)定試驗,試驗所得實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)一致時,方可投入使用,一般屈曲約束支撐外觀大多數(shù)為方形,也可以采用圓形截面,但圓形套筒制作工藝復雜,加工難度大,套筒是承載力與長度的相關函數(shù),其用材與長度的平方成正比,即長度越長,套筒所需要的材料將急劇增加。 便宜屈曲約束支撐廠家直供