Pall型摩擦阻尼器的试验研究与数值分析_吴斌
一种改进的拟粘滞摩擦阻尼器的试验研究与数值分析
240
1 6
4
5
7 1 3
A 3
240
1.十字芯板
A 2
2
2.圆弧槽孔
3.铜垫片
4.铜垫块
5.滑动螺栓
6.横连板 （c）A－A
7.竖连板
（a）总装图
（b）十字芯板
图 1 凸面拟粘滞摩擦阻尼器 Fig.1 Convexity pseudo-viscous friction damper
正视图
图 5 T 形芯板摩擦阻尼器性能试验装置图 Fig.5 Schematic of set-up of PVFD
20
10
位移（mm）
0
-10
-20 0 100 200 300 400 500 600
时间（s）
图 6 试验装置照片 Fig.6 Photo of set-up of PVFD tests
图 7 试验加载规则 Fig.7 The rules of loading on experiment
表 1 拟粘滞摩擦阻尼器试验工况表 Table.1 Experiment casees about PVFD
工况号 切槽深度 t（mm） 预紧力 M（Nm） 1 1 60 2 1 90 3 1 100 4 2 80 5 2 100 6 2 130 7 3 60 8 3 120
2
试验结果与分析
切槽深度 3mm、预紧力 60Nm 即工况 7 下的阻尼器的滞回曲线及支撑内力曲线见图 8，其他工况试验
中日结构减振及健康监测研讨会暨第三届中国结构抗振控制年会，上海，2002 年 12 月
一种改进的拟粘滞摩擦阻尼器的试验研究与数值分析
吴 斌，张纪刚，欧进萍
（哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨 150090）
【国家自然科学基金】_滞回阻尼_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2011年 科研热词 滞回耗能 拟静力试验 阻尼耗能 能量反应 抗震性能 地震能量响应 地震动特性 地铁车站结构 几何非线性 pall型摩擦阻尼器 阻尼系数 阻尼比 防屈曲支撑(brb) 防屈曲支撑 钢结构 重力坝 速度指数 谷值特性 试验研究 设计方法 被动控制 能量耗散 能量反应特性 能量分配 耗能能力 耗能器 耗能减震 耗能 统计计算 约束屈曲支撑 粘滞流体阻尼器 等效刚度 砂土 理想弹塑性滞回模型 特征周期 滞回耗能密度 滞回曲线 滞回性能 混凝土框架 液化 消能减震 消能减振 比值谱 桥梁工程 柔性地基效应 普通强度钢 时程分析 接触环 损伤评价 损伤演化规律 振动台试验 形状记忆合金 推荐指数 5 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 推荐指数 防屈曲支撑 2 磁流变阻尼器 2 滞回模型 2 滞回曲线 2 ansys 2 高强混凝土 1 高层建筑 1 阻尼耗能 1 阻尼系数 1 阻尼比 1 阻尼力调节系数 1 阻尼力双向调节 1 阻尼 1 钢管混凝土 1 钢框架 1 钢-混凝土混合结构 1 输入能量 1 超弹性sma-叠层橡胶复合支座 1 能量耗散 1 能量方法 1 能量反应 1 能力谱法 1 粘滞阻尼系数 1 粘滞阻尼 1 等效阻尼比 1 磁路结构 1 相关性 1 滞回耗能 1 滞回环 1 滞回特性 1 海洋平台结构 1 比值谱 1 材料阻尼 1 本构关系 1 最大阻尼力 1 时程分析 1 数值分析 1 故障安全性能 1 改进型sigmoid模型 1 摩擦阻尼器 1 抗震结构 1 抗震性能设计 1 抗震性能 1 性能测试 1 循环退化 1 循环荷载 1 循环加卸载 1 强震持时 1 弹塑性反应谱 1 延性 1 应用公式 1 工作原理 1
形状记忆合金阻尼器消能减震结构体系研究
学位授予单位:大连理工大学
相似文献(5条)
1.期刊论文毛晨曦.李惠.欧进萍.MAO Chenxi.LI Hui.Ou Jinping形状记忆合金被动阻尼器及结构地震反应控制
试验研究和分析-建筑结构学报2005,26(3)
利用形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)的超弹性特性,本文提出了一种新型SMA阻尼器,将其安装在结构层间,抵抗结构地震作用.通过对阻尼器的构造设计,使其中的NiTi丝在结构振动过程中始终处于受拉状态,避免了合金丝的受压屈曲.文中首先针对一种直径为1.2mm的NiTi丝的超弹性特性进行了性能试验.试验结果表明,NiTi丝的超弹性滞回特性受其加载频率及循环圈数的影响,但当加载频率大于2Hz,加载循环圈数大于15圈后,该丝的超弹性滞回曲线趋于稳定.然后,将本文提出的SMA阻尼器安装在一个5层钢框架结构模型上进行了地震模拟振动台试验,验证了该SMA阻尼器可以有效减小结构的地震反应.最后,采用自回归(ARX)模型对无控和有控结构建模,分别采用最小二乘法和Kalman滤波法识别得到了无控结构和有控结构的ARX模型的参数
4.期刊论文毛晨曦.张亮泉.MAO Chen-xi.ZHANG Liang-quan形状记忆合金超弹性特性试验研究-低温建筑技术
2007(3)
对形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)的超弹性特性进行了试验研究,得到了SMA的超弹性特性随环境温度、循环加载圈数以及加载频率等因素的变化规律,为进一步开发SMA被动阻尼器奠定了基础.
,具有重要的实际意义。
本文主要研究两种被动阻尼器(摩擦阻尼器和形状记忆合金阻尼器)和半主动阻尼器(磁流变阻尼器)的滞回性能,及其在海洋平台结构地震和冰激振动控制中的应用。主要研究内容如下:
斜拉索-摩擦型阻尼器系统的阻尼特性分析
【国家自然科学基金】_非线性摩擦力_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
科研热词 推荐指数 非线性 4 非线性摩擦 2 阻抗控制 2 自适应控制 2 摩擦 2 齿轮传动 1 齿轮-转子系统 1 齿轮 1 黏滑驱动 1 颤振 1 非线性观测器 1 非线性控制 1 非线性地震反应 1 非线性动力学 1 随机参数 1 防屈曲支撑 1 键合图 1 轴承 1 转盘轴承 1 转动铰链 1 超低速稳定性 1 补偿 1 藏式古建筑 1 自激振动 1 胶筒 1 纳米操作 1 纳米定位 1 系统动力学模型 1 系统动力学 1 粘滑原理 1 粒子群算法 1 等温锻造 1 破坏模式 1 瞬态动力学 1 电机伺服系统 1 状态观测器 1 燕尾型叶根 1 深层气井 1 液压挖掘臂 1 活动支座摩擦作用 1 永磁直线同步电机(pmlsm) 1 模锻压机 1 柔性和摩擦力 1 柔性关节 1 机械手 1 机器人灵巧手 1 木构梁柱连接 1 最小二乘法 1 时变刚度 1 数值计算方法 1 摩擦建模 1 摩擦力观测器 1
2011年 科研热词 非线性 滑动摩擦 摩擦 几何非线性 pall型摩擦阻尼器 齿根裂纹 黄土区 颤振 非线性响应 非线性反馈系统 非线性动力学 青藏高原 防屈曲支撑(brb) 超声波电机 设计方法 行星轮系 耗能减震 稳定性 破坏过程 界面摩擦 电梯导靴 滑动速度 润滑 法向载荷 沉积 根系 根–土摩擦力 柠条锦鸡儿 时变参数 数值模拟 故障诊断 故障模型 摩擦滞回 摩擦力 接触单元 损伤演化 拉拔摩擦试验 形状记忆合金 平均法 崖门 实验研究 土力学 圆柱体 双向射流 参数辨识 参数不稳定性 动力结构 动力平衡 凸肩叶片 全局分岔 二次阻尼项 lugre模型 推荐指数 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
【国家自然科学基金】_摩擦耗能_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
推荐指数 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
53 54 55 56 57 58 59
2011年 科研热词 几何非线性 pall型摩擦阻尼器 金属橡胶 耗能减震 形状记忆合金 黏滞阻尼器 高强螺栓 饱和软土地基 非线性时程分析 静动态载荷 阻尼比 阻尼机理 阻尼器 防屈曲支撑(brb) 钢梁拼接 钢框架 连续梁桥 超弹性 试验研究 设计方法 自定心 自复位 能量耗散模型 耗能公式 耗能 结构振动控制 纳米sio2 稳定性分析 疲劳损伤 滞迟回线 梁柱节点 数值模拟 数值模型 数值分析 摩擦阻尼器 摩擦角 摩擦耗能 摩擦系数 摩擦副 摩擦 损耗因子 拟动力试验 拉索减震支座 抗震性能 微观结构 微动摩擦 形状记忆合金(sma) 弹性多孔材料 岩土工程 安装方式 双曲面球型减隔震支座 压电陶瓷驱动器 推荐指数 4 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 推荐指数 木结构 2 振动台试验 2 龙格-库塔方法 1 非线性微分方程 1 陶瓷驱动器 1 辊轴摩擦摆 1 薄弱层 1 粘弹性-摩擦阻尼器(fvd) 1 科棋 1 破坏模式 1 石砌墙体 1 滞回耗能 1 滞回曲线 1 滚动摩擦 1 海洋平台结构 1 桥梁工程 1 数值分析 1 支座隔震 1 摩擦力模型 1 抗震性能 1 抗震 1 抗剪强度 1 弹性滑移支座 1 干砌甩浆石墙 1 地震响应 1 响应能力 1 古建筑 1 动能定理 1 力学性能试验 1 刚度 1 几何非线性 1 中国古建筑 1 上盘 1 pzt摩擦阻尼器 1 pall型摩擦阻尼器 1 ansys 1
20160803摩擦阻尼器研究分析
按照领导旨意：摩擦阻尼消能减震技术的研究启动，对其基本概念提起审阅；1.四种技术类型：摩擦耗能节点；板式摩擦阻尼器；筒式摩擦阻尼器；复合型摩擦阻尼器；2.消能减震设计：一种新的抗震方法；“摩擦消能器”是一种构造简单，经济耐用的消能装置，适用于工程结构抗震。
3.四种控制形式：被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制；3.1被动控制减震技术的核心在于安装于结构中的阻尼器这种装置；3.2结构震动控制就是通过调整结构的动力特性或提供外力抵御和地震载荷作用，让结构和控制系统共同抵御外界动荷载的作用，达到控制结构形态，减轻结构动力响应目的3.3被动控制：不需要外部能源输入提供控制力控制过程不受结构反应和外界条件影响的控制方法。
一般是在结构的某些部位附加子系统来改变结构的动力特性，消耗震动能量，达到减小结构动力反应的目的。
3.4被动控制技术因其造价低、可靠性高、施工简便的特点而得到广泛地应用。
3.5被动控制主要分为：结构隔震、动力吸震和消能减震。
3.6消能减震：就是把结构的某些非承重构件（如支撑、连接件等）设计成耗能杆件，或在结构的某些部位（节点、支撑等）装设阻尼装置，通过阻尼装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）、弹塑（或粘滞、粘弹）性滞回变形来耗散输入结构中的能量，以减小主体结构地震反应，从而避免结构发生破坏或倒塌。
达到减震控制的目的。
3.7在消能减震理论分析、设计方法和试验经大量研究并制作多种消能器。
在风载和小震作用下，消能器为结构提供足够的初始刚度，使结构处于弹性状态，当结构遭遇中、强震时，消能器发挥作用，产生较大阻尼，耗散地震能量，减轻结构损伤。
4.新型阻尼器“变阻尼粘滞阻尼器”：4.1“可变阻尼力摩擦减振装置”：“向心式摩擦阻尼器”通过活塞、特别设计的阻尼棒共同控制阻尼的大小，使得阻尼可变可控，在不同的工作阶段可以预先设定为不同的参数值，不需要通过额外的电控等辅助方式来调节油压系统，构造简单，工作介质为高标号的甲基硅油，具有闪点高，凝点低、密度大和纯度高等优良特性，抗老化性能好，稳定性好4.2“双行程可变阻尼力摩擦阻尼器”这种装置让摩擦阻尼器在小变形范围内以低阻尼力工作；变形加大后通过位移切换装置以高阻尼力工作，这样根据位移振幅的变化向建筑结构提供两种不同大小的阻尼力和刚度，能有效弥补传统摩擦阻尼器自身的不足，又能使建筑结构具有两道消能减震防线，提高结构耗能体系的耗能作用，拓宽了被动消能减震的设计思路，具有重要的研究意义与工程实用价值。
摩擦型阻尼器的斜拉索减振试验研究_周海俊
收稿日期:2005-04-18基金项目:教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20020247019);上海市科委科技攻关计划产学研配套项目资助(036511002);苏通长江公路大桥科研基金资助项目作者简介:周海俊(1977-),男,浙江永嘉人,博士生.E -mail :haijunzhou77@摩擦型阻尼器的斜拉索减振试验研究周海俊,孙利民,时 晨(同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)摘要:通过人工激振后测自由振动衰减,得到了拉索-摩擦型阻尼器系统的对数衰减率.试验结果表明,安装摩擦型阻尼器后拉索阻尼有了很大的提高;试验测得的对数衰减率值与拉索的最大振幅及模态均相关;实测所得到的对数衰减率-振幅及模态关系和M ain 提出的理论计算结果,在拉索所能获得的对数衰减率最大值及对数衰减率值随振幅及模态的变化趋势相吻合,然而在振幅的幅值对应上存在较大的差异;对于非线性较强的摩擦型阻尼器,M ain 提出的理论仍需进行修正方能在阻尼器优化设计中应用.关键词:斜拉索实索;减振;摩擦型阻尼器;阻尼中图分类号:T U 973+.31 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2006)07-0864-05A Full -Scale Experimental Study on Cable VibrationMitigation with Friction DamperZHOU Haijun ,SUN Limin ,S HI Chen(S tate Key Laboratory for Dis aster Reduction in Civil Engineering ,Tongji Un iversity ,Shanghai 200092,China )Abstract :A full -scale free vibration test of stay cable with attached frictio n damper near cable anchor -age w as carried out .The logarithmic decrement of the cable -damper system w as measured .Experi -ment results show that the logarithmic decrement of the cable -damper system can be g reatly increasedw hen compared to the free cable .The measured logarithmic decrement varies with cable vibration mode number and am plitude .The maximum attainable log arithmic decrement measured from the ex -periment is the same as the analy tical result ;and the changing trend of logarithmic decrement w ith am -plitude and mode number of cable vibration is also consistent w ith the analy tical results .On the o ther hand ,the frequency difference w as also found between the experimental results and the analy tical re -sults ,which indicates that the analy tical method proposed by w ain should be revised fo r optimum de -sign of strongly nonlinear damper ,such as the friction damper .Key words :full -scale cable ;vibration mitigation ;friction damper ;damping 随着桥梁科学技术的发展和越江跨海工程的建设,超大跨度桥梁不断涌现.我国在继南京长江二桥(628m )后,已动工兴建了超过千米的斜拉桥,如香港昂船洲大桥(1018m ),苏通大桥(1088m ).桥梁第34卷第7期2006年7月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF T ONGJI UNIVERSIT Y (NAT URAL SCIENCE )Vol .34No .7 Jul .2006跨度大幅度增大带来的主要问题是结构刚度的下降.作为斜拉桥三大组成构件之一的斜拉索,由于自重小、柔度大、阻尼小,在风或支撑端运动的激励下,会发生强烈的横向振动.对于大跨度斜拉桥,斜拉索的振动控制已经成为斜拉桥建造中必须考虑解决的关键问题之一[1].工程技术人员已尝试着在一些桥梁拉索上安装各种振动控制装置,其中阻尼装置减振措施是最为广泛应用的减振措施之一.大部分阻尼装置采用流体粘滞力耗能,如油阻尼器[2]、粘性剪切型阻尼器等[3];Sun [4]对这类阻尼器进行了实索减振试验研究,确认了它们的减振效果.这类阻尼器由于阻尼介质为液体,存在容易漏油等维护保养问题[5].近年来,一些研究人员针对流体阻尼器的上述缺点开发了新型的摩擦型阻尼器[6].摩擦型阻尼器由于阻尼介质为固体,不存在漏油问题,摩擦介质的损坏也更易检查和更换.已在实桥得到了应用[7],但是通过实索试验全面评价其减振效果尚未见报导.由于摩擦型阻尼器阻尼机理特殊,其设计理论不同于一般的粘滞流体阻尼器.M ain 利用消耗能量相同的原则,提出了非线性阻尼器的设计方法[8,9].本文对摩擦型阻尼器进行了实索减振试验.采用人工激振后测拉索自由衰减,得到其实测对数衰减率,并与M ain 提出的理论计算结果进行了对比.1 实索试验仪器布置试验用拉索以某建设中的斜拉桥的平行钢丝索为原型,参数见表1.由于试验条件所限,拉索被水平张拉在地槽内(图1),忽略了拉索倾角的影响.根据Xu [10]的研究,认为在研究阻尼器拉索减振问题时,倾角的影响可以通过考虑垂度变化而计算在内,而对于200m 量级的拉索,垂度的影响可以忽略不计.表1 试验用拉索参数Tab .1 Parameters of the cable for experiment索长L /m 拉索质量/t 设计索力/kN 拉索规格(平行钢丝)振动频率/Hz 1阶2阶3阶4阶215.5810.613955.80Ф7×1510.6581.3161.9742.632图1 实索试验布置示意图Fig .1 Experimental setup 本试验对拉索的竖向和(或)侧向加速度、位移进行了测试.试验进行了阻尼器安装在两个不同的位置工况,即l 1=5.0m 和l 1=3.5m (图1),l 1为阻尼器安装位置至拉索锚固点的距离.阻尼器支架垂直于拉索纵轴方向安装.试验所采用的支架具有足够的刚度.该摩擦型阻尼器由4个摩擦片和2个摩擦板组成(图2).摩擦片通过高精度螺纹拧紧挤压在摩擦板的两侧,通过调节拧紧力即可调节摩擦力大小.摩擦型阻尼器是一种特殊的强非线性阻尼器,它的非线性幂指数β=0,即摩擦阻尼力F d 与速度v 无关(图3).在本试验中,阻尼器的摩擦力分为F 1=2000N ,F 2=2500N 两种.图2 摩擦型阻尼器Fig .2 F rictiondamper图3 摩擦型阻尼器的力-速度关系Fig .3 Force -velocity relation of friction damper865 第7期周海俊,等:摩擦型阻尼器的斜拉索减振试验研究2 试验方法与结果试验时将拉索的某阶模态振动人工激振至一定振幅,然后记录拉索自由振动时程,计算出对数衰减率.不同于线性阻尼时拉索的阻尼与振幅无关[11],安装摩擦型阻尼器后拉索阻尼值将随拉索振幅而变化.因此计算阻尼时采用了m=20个振动周期,将20个周期中心振幅作为该对数衰减率对应的振幅值.ξn=12πδn=12πmlnA n-m/2A n+m/2式中:A n-m/2,A n+m/2分别为(n-m/2)th和(n+ m/2)th时对应的振幅峰—峰值.由于加速度记录中高阶成分贡献较大,不适于进行低阶模态对数衰减率的计算分析,因此,本文中计算阻尼时均采用了位移信号.试验中,因位移计的量测范围所限,没有在拉索跨中点设置位移计;处理对数衰减率时一阶模态和二阶模态采用了四分点位移信号,三阶模态采用了八分点位移信号.试验首先对未安装阻尼器的拉索进行了试验,测得拉索的内阻尼(对数衰减率)很小,不到0.5%;且有随着振动阶数提高和振幅增大而减小的趋势.拉索的实际振动频率和理论计算值非常接近,误差不到2%[3].阻尼器安装位置为l1=5.0m,摩擦力为F1=2000N时拉索前三阶模态的自由振动位移时程曲线及对数衰减率随振幅变化曲线如图4,5,6所示.图4 拉索一阶模态试验结果(l1=5.0m)Fig.4 Test results of1st modeof ca ble(l1=5.0m)图5 拉索二阶模态试验结果(l1=5.0m)Fig.5 Test results of2nd mo deof cable(l1=5.0m)图6 拉索三阶模态试验结果(l1=5.0m)Fig.6 Test results of3rd modeof cable(l1=5.0m) 从图4a,5a,6a中可以看出,对于各工况,拉索位移时程曲线在大振幅时均呈现线性衰减的特点,与具有摩擦阻尼系统的衰减振动特性相符.当拉索振幅小于某一值后,拉索振动衰减速度突然变缓,提示摩擦型阻尼器在该振幅停止工作,阻尼器在此时仅将拉索在阻尼器安装点固定.与此相对应,拉索对数衰减率随振幅变化的特点是:在大振幅时,对数衰减率值随着振幅的减小而增大,至某一振幅处存在一最大值;而后随着振幅减小,对数衰减率值急速下降接近于0,实质上接近于拉索内阻尼值(图4b,5b,6b).本试验同时进行了摩擦型阻尼器位置为l1=3.5m的减振试验,试验结果和阻尼器位置l1=5.0m类似,本文中不再作详细介绍.3 试验与理论分析结果的比较3.1 试验与Main理论分析方法计算结果的比较根据M ain的理论分析方法,对于安装摩擦型阻尼器的拉索,其对数衰减率仅与拉索振幅及模态阶数的乘积有关.图7表示拉索的各阶对数衰减率和拉索模态波腹点振幅A(峰—峰值)与模态阶数i的乘积Ai的关系.866 同济大学学报(自然科学版)第34卷 图7 对数衰减率试验值和理论值的比较Fig.7 Comparison of theoretical and experimental results 从图7中可以看出,对应于三阶不同的模态的对数衰减率-振幅曲线基本重合在一起;该规律与M ain的理论分析结论一致.对应的最大对数衰减率在0.060～0.075之间(l1=5.0m时)和0.040～0.055之间(l1=3.5m时),与理论计算值δi,max=πl1/L=0.0729(当l1=5.0m时)和δi,max=πl1/ L=0.0510(当l1=3.5m时)基本接近.但试验中所能获得的拉索对数衰减率最大值随着模态阶数的增大有减小的趋势,具体原因值得进一步研究探讨.3.2 阻尼器起始和停止工作振幅的试验和理论分析比较由于摩擦型阻尼器要克服静摩擦力方可开始工作,因此,拉索在小振幅振动时阻尼器是不工作的.当阻尼器处的竖向反力随拉索振幅增大并大于静摩擦力时,摩擦型阻尼器才开始工作.这里,称其对应的拉索振型波腹点振幅为起始工作振幅.反之,摩擦型阻尼器随拉索振幅减小而停止工作时对应的振幅称为停止工作振幅.图7中最大对数衰减率对应的振幅值和阻尼器开始工作时对应的振幅值与M ain 的结论相差很大.图8为摩擦型阻尼器开始工作和停止工作时对应的拉索在L/4处和阻尼器处的位移时程.当l1=3.5m时,阻尼器起始工作振幅由试验结果推算为A c≈39.6mm;阻尼器停止工作振幅为A c≈25.5mm;可见这两个振幅是不同的.按M ain理论计算分析,则有A c=34.7mm,这一值与试验中的起始振幅接近.图7中的拉索实测阻尼是采用振幅不断减小的衰减时程计算的,因此反映的是阻尼器的停止工作振幅,与M ain的理论计算值差异较大.3.3 拉索自由振动衰减曲线的特点从图9中可以看出,拉索安装摩擦型阻尼器后,在L/4处的位移时程仍然接近于正弦波,而不是接近于摩擦阻尼特性的方波;但如果关注拉索在阻尼器点的振幅时程曲线,可以看到此时的拉索位移时程曲线更接近于符合摩擦力特性的方波,而不是拉索线性振动的正弦波.而Main的理论方法中均将拉索振动的波形等效成为正弦波,这可能是造成理论与试验结果差异的又一原因.图8 阻尼器工作状态临界振幅的比较(l1=3.5m) Fig.8 Comparison of starting/stopping statesof friction damper(l1=3.5m)图9 拉索处和阻尼器处的振动曲线形状比较(l1=5.0m,1阶)Fig.9 C ompariso n of wave shape at L/4and atdamper position(l1=5.0m,1st mode)3.4 阻尼器摩擦力大小的影响本试验中除采用阻尼器的摩擦力F1=2000N 的工况外,还进行了F2=2500N工况的试验.图10列出了两个不同阻尼力时的拉索对数衰减率-振幅变化曲线.可见随着阻尼力的增大,对数衰减率-振幅曲线有向大振幅方向平移的趋势,与理论分析的趋势相符;但是两者在对数衰减率与振幅值的对应上仍存在着较大的差异.图10 不同阻尼力的试验结果对比(l1=3.5m) Fig.10 Comparison of logarithmic decrement f o r different friction force(l1=3.5m)867 第7期周海俊,等:摩擦型阻尼器的斜拉索减振试验研究 4 结论(1)拉索在未安装阻尼器时阻尼很小,在安装阻尼器后,对数衰减率有了很大的提高,说明摩擦型阻尼器对于拉索减振是有效的.(2)摩擦型阻尼器的阻尼力与速度无关,具体表现为其阻尼力随时间变化为方波,而不是拉索自由振动时的正弦波,这就使得拉索-阻尼器系统的振动具有非线性振动的特性.同时,摩擦型阻尼器存在着静摩擦力,拉索振动时需克服这一静摩擦力方可以使阻尼器开始工作.(3)试验结果和理论分析结果所得的对数衰减率最大值相近,随振幅变化趋势也相同.(4)试验结果和理论分析结果所得的对数衰减率在阻尼器开始工作振幅及对数衰减率最大值的对应振幅上存在着较大的差异.可能的原因有:①阻尼器的起始工作振幅和停止工作振幅是不同的,但M ain理论中没有区分这一区别;②拉索在附加摩擦型阻尼器后,其振动波形与正弦波的差异还是比较大的,继续沿用线性理论将拉索振动等效为正弦波可能有欠妥当.参考文献:[1] Yamaguchi H,Fujino Y.S tayed cable dynamics and its vibrationcontrol[M]//Larsen A.Bridge Aerodynamics.Rotterdem:Balke-ma,1998:235-253.[2] 刘万峰,刘健新,胡兆同.斜拉桥拉索粘性剪切型阻尼器的试验研究[J].西安公路交通大学学报,2000,3(20):41. LIU W anfeng,LIU Jianxin,HU Zhaotong.Experimental study of stay cable attached with viscous-shearing damper[J].Journalof Xi'an Highway University,2000,3(20):41.[3] 史家钧,金平.减振装置在桥梁工程中的应用[J].同济大学学报:自然科学版,2000,28(2):210. SHI Jiajun,JIN Ping.The application of vibration mitigation de-vices in bridge engineering[J].Journal of Tongji University:Nat-u ral Science,2000,28(2):210.[4] SUN Limin,SHI Chen,ZHOU Haijun,et al.A full-s cale experi-ment on vibration mitigation of stay cable[C/CD]//Proc of IAB-S E Sympos ium.Beijing:IABSE,2004.[5] 孙利民,周海俊,陈艾荣.索承重大跨桥梁拉索的振动控制装置种类与性能[J].国外桥梁,2001,(58):36. SUN Limin,ZHOU Haijun,CHEN Airong.C able vib ration con-trol measures of large span cable supported b ridge[J].ForeignBridges,2001,(58):36.[6] Bournand Y.Development of new stay cable dampers[C]//Procof IABSE Conference on Cable-stayed bridges:past,present andfuture.M almo:IABSE,1999:578-585.[7] H j orth-Hansen E,Strōmmen E,M yrvoll F,et al.Performance ofa friction damping device for the cables on uddevalla cable-stayedbridge[C]∥Proc4th Int.Symp.On C able Dynamics.Liège:A IM,2001:179-186.[8] M ain J A,Jones N P.Analytical investigation of the performanceof a damper with a friction th reshold for stay-cable vibration sup-p res sion[C/CD]∥Proc15th ASCE Engineering M echanics.Washington D C:ASCE,2002.[9] M ain J A,Jones N P.Free vibrations of taut cable w ith attacheddamperⅡ:nonlinear damper[J].ASCE Journal of EngineeringM echanics,2002,128(10):1072.[10] Xu Y L,Yu Z.M itigation of three-dimensional vibration of in-cl ined sag cable using discrete oil damperⅡ:application[J].Journal of Sound and Vibration,1998,4(214):659.[11] Pacheco B M,Fujino Y,S ulkh A.Estimation curve for modaldamping in stay cable w ith viscous damper for modal dam ping instay cables[J].ASCE Journal of Structure Engineering,1993,6(119):1961.(编辑:杨宁霞)868 同济大学学报(自然科学版)第34卷 。
两种Pall型摩擦阻尼支撑体系的试验研究与分析的开题报告
两种Pall型摩擦阻尼支撑体系的试验研究与分析的
开题报告
摩擦阻尼支撑体系是结构工程领域中的一个重要问题，因为它可以
保证结构在地震或风荷载等外力作用下的稳定性。
Pall型摩擦阻尼支撑体系是其中的一种，它由两个钢板和一层摩擦材料组成，可以提供较大的
摩擦力和阻尼效果，适合于高层建筑的抗震设计。
本课题旨在通过试验研究与分析，比较两种常见的Pall型摩擦阻尼
支撑体系的力学性能和稳定性，分别为线性型和双曲线型。
具体研究内
容包括以下几个方面：
1.构建试验模型：采用比例缩小的方法，制作一组具有代表性的高
层建筑模型，并在模型中安装两种不同类型的Pall型摩擦阻尼支撑体系。
2.试验数据采集与处理：在模型受到地震或风荷载时，利用传感器
采集各个节点的位移和力学响应数据，并通过计算机软件进行分析和处理。
3.力学性能分析：根据试验数据分析两种摩擦阻尼支撑体系的阻尼比、初始刚度、最大位移和能量耗散等力学性能指标，并比较它们的优
缺点。
4.稳定性分析：采用有限元方法对两种摩擦阻尼支撑体系的稳定性
进行分析和评估，包括刚度退化、非线性逐渐失稳和脆性失稳等方面。
5.结论与建议：通过对比分析得出适用于不同工程环境的Pall型摩
擦阻尼支撑体系类型和参数，并提出相应的建议和方案。
本课题的研究结果将对高层建筑的抗震设计、结构安全评估以及工
程实践具有一定的指导意义。
Pall型摩擦阻尼支撑内力计算方法
20卷2期2004年6月世 界 地 震 工 程W ORLD EART HQ UAK E E NGINEERIN G Vol.20,N o.2Jun.,2004收稿日期:2003-06-16; 修订日期:2004-03-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(59908002);哈尔滨工业大学科学研究基金(HIT200080)作者简介:吴斌(1970-),男,湖北武汉人,副研究员,主要从事结构工程研究.文章编号:100726069(2004)022*******Pall 型摩擦阻尼支撑内力计算方法吴 斌 张纪刚 欧进萍(哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:从Pall 摩擦阻尼器四连杆机构的几何非线性变形特征出发,分析框架位移、支撑刚度、阻尼器摩擦力、阻尼器大小、支撑倾角、支撑屈曲力等对一种改进的Pall 摩擦阻尼器)T 形芯板摩擦阻尼器支撑的受力特点,拟合出可供设计人员使用的实用计算公式。
关键词:耗能减振;摩擦阻尼器;几何非线性;拟合公式中图分类号:T U311 文献标识码:AComputation method of Pall 2typed frictional damper brace forceWU Bin Z HAN G Ji 2gang O U Jin 2ping(School of Civil Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China)Abstract:Based on the geometry nonlinearity of f our 2link mechanism of Pall 2type frictional damper,influence of the fra me displacement,brace stiff ness,da mper slip f orce,size of the damper ,angle of the brace and buckling f orce of the braces on the maximum brace force of an improved Pall 2type frictional damper(T 2shaped cone plate frictional da mper)is studied.And the simple practical f ormulae of the maximum brace force has been fitted for designer.Key words:energy dissipation;f rictional damper;geometry nonlinearity;fitting formula1 引言美国科学家和工程师于20世纪90年代初期首先提出的基于结构性能的抗震设计理论[1],引起了世界各国研究者和工程设计人员的广泛重视。
摩擦型阻尼器施工及安装方案
摩擦型阻尼器是一种位移阻尼器，主要用于减小地震响应。
通过构件相对位移时产生摩擦做功而耗散能量。
现如今，摩擦型阻尼器根据其结构的不同，主要分为：Pall型摩擦耗能器、摩擦筒制震器等，其施工及安装方案如下所示：摩擦阻尼器(FD)安装施工：（1）按金属摩擦阻尼器布置图确定金属摩擦阻尼器安装的具体位置及相应型号，在其安装位置所在梁柱上分别画出中心线。
（2）按图所示位置安装上节点板。
a) 安装中心线的位置的上节点板。
b) 将节点板按安装图尺寸安装到位。
c)点焊固定节点板，并复查位置是否正确。
e) 将节点板焊接牢固。
（3）将金属摩擦阻尼器吊装到位，并与上节点板正确连接。
（4）在地面焊接水平支撑节点板，焊接要求同上节点板，焊接水平支撑上部滑道，吊装水平支撑组合件，调至水平后临时固定。
（5）测量水平支撑中点到下梁柱交点距离，配切支撑杆，临时固定，再次校核水平支撑是否水平，如水平则点焊固定。
（6）检查整个人字支撑，是否倾斜，扭转，如发生明显倾斜，扭转则必须切除重新调整，步骤同上，如无缺陷则将所有焊缝焊接牢固，最后按图焊接加劲板。
（7）打磨所用焊缝，拆除所有临时固定，涂防锈底漆和面漆。
（8）安装完成，清理现场。
以上是对摩擦型阻尼器的介绍，如有这方面的需求，可咨询专业的生产厂家：南京大德减震科技有限公司或者登陆公司官网：/进行详细的了解。
南京大德减震科技有限公司是国内从事减隔震产品研发及制造的专业企业，员工百余人，生产基地约40亩，能够满足大批量减隔震产品的生产任务。
公司以市场为导向，提供专业的工程减隔震技术咨询及各类减隔震产品的生产、检测、销售、安装、售后服务等一体化服务。
公司所生产的各类减隔震产品在新建建筑以及既有建筑的加固中取得了广泛的应用，其中包括乌鲁木齐轨道交通项目、山西朱雀佳苑等项目、河南平原财富中心、山西儿童医院项目等等。
减隔震产品的应用有效的增加了结构的抗震性能、节约了工程造价，扩大了建筑使用面积，获得了设计单位及其业主的广泛好评。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。