空间桁架结构采用黏弹性阻尼的振动控制技术

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粘滞阻尼器对空间桁架结构减震作用研究

制具有一定参考价值。
关键词：空间结构；体育馆建筑；粘滞阻尼器；消能减震；多维地震输入
中图分类号：ＴＵ３９３．３；ＴＵ３１１．３文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｅｎｋｉ．ｉｖｓ．２０１４．０６．０２３
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ￣ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＫｅｙＬａｂ．ｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥａａｈｑｕａｋｅＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｘｉ ’ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００５５，Ｃｈｉｎａ；
Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｐａｃｅｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｖｉｓｃｏｕｓｄａｍｐｅｒｓ
ＪＩＡＢｉｎ，ＬＵＯＸｉａｏ — ｑｕｎ，ＤＩＮＧＪｕａｎ，ＺＨＡＮＧＱｉ一
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｄａｍａｇｅｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｆｏｒｌａｒｇｅ — ｓｐａｎｓｐａｃｅｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｙｐｌａｃｉｎｇｖｉｓｃｏｕｓ

粘滞阻尼器对空间桁架结构减震作用研究

粘滞阻尼器对空间桁架结构减震作用研究贾斌;罗晓群;丁娟;张其林【摘要】为研究粘滞阻尼器对大跨空间桁架结构减震控制作用，在某体育馆屋盖不同部位设置粘滞阻尼器，输入三向地震波进行时程分析。

以屋盖结构水平向位移、加速度及构件内力为减震控制目标，计算分析表明，设置粘滞阻尼器能有效抑制结构在地震作用下响应；屋盖结构均匀布置阻尼器较集中布置减震效果好；结构减震效果不随阻尼系数的增大而线性提高，且存在较优值范围；不同地震烈度下粘滞阻尼器对空间桁架结构减震控制均有明显效果；粘滞阻尼器在不同地震波输入时滞回曲线均较饱满，呈现典型速度相关型阻尼器特征。

研究结果对粘滞阻尼器用于大跨空间结构减震控制具有一定参考价值。

%The seismic damage control was investigated for large-span space truss structures by placing viscous dampers at different locations on roof.Time history analyses were performed with three-dimensional earthquake ground motion inputs for a gymnasium building.Taking the displacement and acceleration in the horizontal direction as well as the member forces in the roof structure as the targets of vibration control,the analytical results indicate that the seismic responses can be effectively controlled via installing dampers on the space truss structure.Uniform placement of viscous dampers shows better performance when comparing with that of centralized placement.The efficiency of the seismic response reduction is not linearly increasing with the damping coefficient enhancement,while there is an optimal value existing.The viscous dampers have obvious effects on the vibration control of space truss structure under different earthquakeintensity.The energy dissipation hysteresis curves of viscous dampers are all rather full under different seismic waves input,and display the classic characteristic of velocity-dependent dampers.The study provides a valuable reference to applying the viscous dampers in seismic damage control for long-span space structures.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】7页(P124-130)【关键词】空间结构;体育馆建筑;粘滞阻尼器;消能减震;多维地震输入【作者】贾斌;罗晓群;丁娟;张其林【作者单位】同济大学土木工程学院，上海 200092;同济大学土木工程学院，上海 200092; 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室，西安 710055;同济大学土木工程学院，上海 200092; 精工建筑设计研究总院，上海 200233;同济大学土木工程学院，上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU393.3;TU311.3大跨钢结构屋盖广泛用于火车站、会展中心、体育馆、机场候机楼等公共建筑中[1]，具有质量轻、延性好、抗震性能优越等特点。

粘弹性阻尼器在框架结构抗震中的应用研究

粘弹性阻尼器在框架结构抗震中的应用研究摘要：本论文首先介绍了结构控制理论的提出及其发展，以及控制形式。

然后对阻尼器进行了详细介绍，着重阐述了粘弹性阻尼器的耗能减震的原理及计算模型，详细说明了结构抗震控制设计方法的基本原理和步骤，并且运用有限元软件对一个设有粘弹性阻尼器的钢筋混凝土框架进行了动力时程分析。

为实际工程中结构抗震控制应用提供了参考。

关键词：阻尼器；抗震；时程；有限元Abstract: This paper first introduces the structure control theory and its development, and the control form. Then the damper were introduced, emphatically elaborated the viscoelastic damper energy dissipation principle and calculation model, detailed description of the structural seismic control design principle of the method and the step, and by using the finite element software on a with viscoelastic dampers reinforced concrete framework for dynamic time history analysis. This paper provides reference for the practical engineering of seismic control of structure and application.Key words: damper; seismic; scheduling; finite e1前言结构抗震控制技术是在结构上设置耗能装置，通过耗能材料的变形来增大结构阻尼达到消耗地震能量，减小主体结构地震反应[1]。

粘滞阻尼器减震隔震技术

粘滞阻尼器减震隔震技术
粘滞阻尼器是一种常用于减震隔震技术的装置，它的作用是通
过粘滞阻尼材料的粘滞特性来吸收和消散震动能量，从而减少结构
物体受到的震动影响。

粘滞阻尼器通常由粘滞材料、支撑结构和外
壳组成。

从技术角度来看，粘滞阻尼器的工作原理是利用粘滞材料的内
部分子在受到外力作用时发生相对滑动，从而将机械能转化为热能，达到减震的效果。

这种技术可以有效地减少建筑结构、桥梁、机械
设备等受到的地震、风载等外部振动的影响，提高其抗震性能和安
全性能。

在工程实践中，粘滞阻尼器广泛应用于高层建筑、大型桥梁、
风力发电机组等工程结构中，通过合理设计和布置粘滞阻尼器，可
以显著改善结构的减震隔震性能，从而保护结构和设备的安全运行。

此外，粘滞阻尼器的设计和应用也涉及到材料科学、结构工程、力学等多个学科领域，需要综合考虑材料的选择、结构的设计、安
装位置等因素，以达到最佳的减震效果。

总的来说，粘滞阻尼器作为一种重要的减震隔震技术，在工程实践中发挥着重要作用，通过合理的设计和应用，可以有效地提高建筑结构和设备的抗震性能，保障人们的生命财产安全。

粘滞阻尼减震框架结构抗震设计方法

粘滞阻尼减震框架结构抗震设计方法粘滞阻尼减震框架结构是一种新型的结构抗震设计方法，它通过在结构中增加粘滞阻尼器，可以有效降低结构在地震荷载下的反应，提高结构的抗震性能。

本文将从粘滞阻尼器的工作原理、设计参数选择和设计实施等方面进行详细介绍。

一、粘滞阻尼器的工作原理粘滞阻尼器是一种通过能量耗散机制来减震的装置，其主要工作原理是通过粘滞液体在两端形成阻尼力，吸收结构的振动能量，从而减小结构的震动响应。

粘滞阻尼器的基本组成是一对金属板和介质组成，介质采用粘滞液体，当结构发生振动时，粘滞液体在金属板的挤压下发生形变，形成粘滞力对结构进行耗能减震。

二、粘滞阻尼器的设计参数选择1.阻尼剂的选择：一般采用具有稳定粘滞性能的液体作为阻尼剂，如硅油、粘滞胶等。

在选择阻尼剂时需要考虑其耐久性、温度敏感性和使用寿命等因素。

2.金属板的选择：金属板的选择应考虑其强度和刚度，以保证其可以承受结构的地震力并提供足够的刚度，同时还需考虑材料的防腐蚀性和焊接性能等因素。

3.粘滞阻尼器的布置：粘滞阻尼器的布置应根据结构的特点和设计要求来确定，一般情况下可将其布置在结构的主要受力区域，如柱子和梁的连接处等。

三、粘滞阻尼器的设计实施1.结构整体设计：在进行粘滞阻尼器的设计实施前，需要对整体结构进行设计计算，确定结构的受力性能和抗震性能等参数，并进行模拟分析和实验验证。

2.粘滞阻尼器的设计：根据结构的设计参数和受力情况，确定粘滞阻尼器的布置和数量，并进行粘滞阻尼器的尺寸和形状的计算与确定，保证其可以提供足够的阻尼力。

3.粘滞阻尼器的施工安装：在进行粘滞阻尼器的施工安装前，需要对其进行质量检查和试验验证，确保其性能符合设计要求，然后进行现场施工安装，保证其正确的布置位置和安装质量。

总结起来，粘滞阻尼减震框架结构的抗震设计方法是一种可行有效的抗震设计方法，其通过增加粘滞阻尼器来改善结构的抗震性能。

在进行粘滞阻尼器的设计实施时，需要注意选择合适的阻尼剂、金属板和布置位置，保证其性能和安装质量，从而提高结构的抗震能力，确保结构的安全性。

利用粘弹性支撑改善结构的抗震性能的开题报告

利用粘弹性支撑改善结构的抗震性能的开题报告一. 研究背景与意义地震是一种破坏性极大的自然灾害，对建筑物和人类生命造成严重威胁。

因此，改善建筑结构的抗震性能一直是建筑工程领域的重要研究方向。

传统的结构抗震技术主要采用加固墙柱、设置支撑和加固地基等方法，这些方法往往需要大量的材料和高成本的施工，且难以保证完全解决结构抗震问题。

因此，研究新的技术方案，优化结构抗震性能是非常必要的。

在研究新的结构抗震方法的过程中，粘弹性支撑受到了越来越多的关注。

粘弹性支撑，又称为阻尼器，是一种新型的减震措施，其主要原理是通过在结构中引入粘弹性材料，将结构的能量耗散和振动抑制处理，进而提高结构的抗震性能。

与传统的抗震措施相比，粘弹性支撑具有体积小、成本低、施工方便等优势，因此受到越来越多的研究者关注。

二. 研究内容和方法本研究将针对粘弹性支撑的结构抗震性能进行研究，主要包括以下方面：1. 粘弹性支撑的原理和分类。

对粘弹性支撑的物理原理进行深入理解，探讨其不同的分类以及其优缺点。

2. 运用ANSYS等软件对具有粘弹性支撑的结构体系进行数值模拟，对其中的参数进行优化，实现结构的最大减震效果。

3. 运用振动台试验和数值模拟等方法，对粘弹性支撑的抗震效果进行实验研究，探究其在不同震级下的抗震效果。

三. 预期目标和意义本研究的预期目标是通过研究粘弹性支撑的结构抗震性能，探索其在提高结构抗震性能方面的潜力，为新型抗震技术的研究提供重要参考。

通过模拟和试验验证，得出粘弹性支撑对不同结构的最佳优化方法，对建筑领域的结构抗震技术研究具有重要意义和实际应用价值。

结构系统的阻尼控制与减振技术研究

结构系统的阻尼控制与减振技术研究结构系统的阻尼控制与减振技术研究随着现代建筑结构的不断发展，结构系统的阻尼控制与减振技术越来越受到重视。

阻尼控制与减振技术是指采用某些手段，使建筑结构在遭受外力作用时能够减少振动幅度，从而保证建筑的稳定性和安全性。

本文将从阻尼控制和减振技术两个方面进行探讨。

一、阻尼控制技术阻尼控制技术是指通过增加结构系统的阻尼，使结构系统在遭受外力作用时能够减少振动幅度。

阻尼控制技术可以分为被动控制和主动控制两种。

被动控制是指采用某些被动元件，如摩擦阻尼器、液体阻尼器等，来增加结构系统的阻尼。

被动控制技术具有简单、易实现、成本低等优点，但其缺点是无法自适应地根据外界环境变化进行调整。

主动控制是指采用某些主动元件，如智能阻尼器、电磁阻尼器等，来增加结构系统的阻尼。

主动控制技术具有自适应性强、调节范围广等优点，但其缺点是成本较高。

二、减振技术减振技术是指通过采用某些手段，使建筑结构在遭受外力作用时能够减少振动幅度。

减振技术可以分为被动减振和主动减振两种。

被动减振是指采用某些被动元件，如质量阻尼器、弹簧阻尼器等，来减少结构系统的振动幅度。

被动减振技术具有简单、易实现、成本低等优点，但其缺点是无法自适应地根据外界环境变化进行调整。

主动减振是指采用某些主动元件，如液压缓冲器、电磁缓冲器等，来减少结构系统的振动幅度。

主动减振技术具有自适应性强、调节范围广等优点，但其缺点是成本较高。

三、结论阻尼控制与减振技术是现代建筑结构中不可或缺的一部分。

在实际工程中，我们需要根据不同的情况选择合适的技术手段来保证建筑的稳定性和安全性。

同时，随着科技的不断发展，我们相信阻尼控制与减振技术将会得到更加广泛的应用和发展。

粘滞阻尼器在大跨度桁架结构减振中的应用

粘滞阻尼器在大跨度桁架结构减振中的应用粘滞阻尼器是一种新型的减振装置，它由两个密封腔室、一个气囊和一个膜片组成。

一般情况下，两个密封腔室中充有不同流体，当外力作用于气囊时，两个密封腔室之间的流体会有所变化，从而产生了一种“粘性”效应，这就是所谓的“粘滞阻尼”效应。

粘滞阻尼器具有较强的阻尼能力，可以大幅度地降低结构的振动，并能够有效地抑制结构的低频振动，这使得它在大跨度桁架结构减振中得到了广泛的应用。

首先，要说明的是，大跨度桁架结构是指结构的跨度超过50m的结构，例如电厂、水厂等大型工程结构。

这类结构由于结构刚度较低，而且由于结构的横向跨度较大，振动的幅值也会变得较大，因此采取有效的减振措施就变得更加重要了。

粘滞阻尼器可以有效地减振大跨度桁架结构的振动，主要原理是：在粘滞阻尼器的容器内，充有不同流体，当外力作用于容器时，由于流体之间的粘滞耦合作用，使得流体内部有一定的阻尼，从而减弱结构振动。

此外，大跨度桁架结构的减振还可以采用增加结构刚度的方法，通过增加钢构件的尺寸、增加桁架结构的深度或者增加结构的偏心系数，可以有效地增加结构的刚度，从而减少结构振动。

综上所述，大跨度桁架结构的减振有两种方法，即粘滞阻尼器减振和增加结构刚度的减振，两种方法可以相结合来发挥最大的减振效果。

粘滞阻尼器减振得到了广泛的应用，它具有减振效果好、维护方便、安装简单、价格低廉等优点，在大跨度桁架结构的减振中有着重要的意义。

In summary, the damping of large-span truss structure can be realized by two methods, namely viscous damping and increasing structural stiffness. Viscous dampers have been widely used in the damping of large-span truss structures due to their advantages of good damping effect, convenient maintenance, simple installation and low price, which is of great significance.。

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Ｃａｇｈ１０３ｈｎ）ｈｎｓａ４０７，Ｃｉａ
Ａｓａｔ：ｏｅｓｅｉｈｓａｅｖｒｎｎｆｅｓａｅｔｅｖｂａｏｏｔｌｆｓａｅｔｓｓｕｔｒＳＳｆｔｃＦｒｈｐｃａｐｙｉｌｎｉｍｅｔｐｃ，ｈｉｒｔｎｃｎｒｃｕｓｔｃｅ（Ｔ）ｏｂｒｔｌｃｏｏｔｈｉｏｏｐｒｒｕ
ｖｓｏｌｔａｉｇｒｄｉｄｔｒｎｄａｄｔｅｄｎｉｑａｏｆＳｓｄｒｖｄＦｒｈｒｒ，ｅｄｎｍｉｕｌｙｏｉｃｅａｉｄｍｐｏｓｅｅｍｉｅ，ｓｃｎｎｙａｃｅｕｔｎｏＴＳｉｅｅ．ｕｔｅｍｏｅｔｙａｃｑａｉｆｈｍｉｉｈｔ
尼器（Ｄ）研究ＶＤ阻尼杆在桁架中的最佳位置配置问题， Ⅶ ，Ｅ并推导阻尼桁架结构的动力学方程，结合ＶＥ的阻尼特Ｍ
性分析结构的动态品质。最后以一字型桁架为例，ＶＤ阻尼被动控制效果进行仿真分析，对Ｅ结果显示在共振区内桁架
的振幅衰减达３５％，取得良好的控制效果。可
ｓａｅａｔｉｌｉｏｔｎｒｂｅｉｅｏｐｃｅｈｏｏｙＰｓｉｅｄｍｐｎｏｔｌｅｈｏｏｒｖｄｓａｇｏｙｆｒｐｃｅｆｓａｌｍｐｒｔｐｏｌｍｎａｒｓａｅｔｃｎｌｇ．ａｓｖａｉｇｃｎｒｃｒｓａｏｔｎｌｇｐｏｉｅｏｄｗａｏｙ
ＰｓｉｅＶｉｒｔｏｎｒｌｆＳａｅＴｕｓＳｒｃｕｅｗｉａｓｖｂａｉｎＣｏｔｏｐｃｒｓｔｕｔｒｔｏｈ
ＶｉｃｅａｔｍｐｒｓｏｌｓｉＤａｅｓｃ
ＬＩＤｏｇ－ｎｘｕ，ＬＩＷａｇ，ＪＡＮＧｉｎ－ｎＵｎＩＪａｐｉｇ
ｃｎｇｒｔｏｘｐｅｔｅｃｎｒｌｆｅｔｏｏｆｕａｎａａｅａｌ，ｈｏｔｏｉｉｓｎｍｅｃｆＶＥＤａｓｖａｉｇｃｎｒｌｉｉｌｔｄＮｕｒｃｌｅｕｔｈｗｓｔａｐｉｅｄｍｐｎｏｔｏｓｍｕａｅ．ｍｅｉａｓｌｓｏｔｓｓｒｈ
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关键词：动与波；振空间桁架结构；黏弹性阻尼器；最优配置；被动振动控制中圈分类号：Ｈ７３２Ｖ１．Ｔ０．；２４３６文献标识码：ＡＤ编码：０９９．ｓ．０６１５－０１４Ｏ１ＯＩ１．６／ｉｎ１０ —３５２１．．１３ｊｓ０
摘要：航天器空间桁架结构在太空特殊物理环境下的振动控制问题是航天技术中的一大难题，为探讨阻尼被动
控制技术的有效程度。首先从理论上分析黏弹性材料（Ｍ）阻尼作用机理，ＶＥ的由此设计一种双夹层圆柱式黏弹性阻
ｈｒｓｓｒｔｒｓａｌｚｄｗｉｔｏｓｒｔｏｆｔａｉｇｃａａｔｒｔｓｏＭ．ａｉｇａｔｓｔｔｉｈｔｅｔｓｔｃｕｅｉａｙｅｍｅｃｎｉｅａｉｎｏｅｄｍｐｎｈｒｃｅｓｃｆＢｕｎｈｄｈｉｉＶＥＴｋｎｕｓｗｉａｓｒｇｔｒｈａ
ｓｌｉｇｈｓｉｒｔｎｃｎｏｐｏｌＩｉｐｐ￣ａｏｂｅｌｅｌｄｉａｖｓｏｌｓｃａｅｏｖｎｉＶｂａｏｔｌｒｂｅｎｔｓａｅｕｌａｒｙｉｒｌｉｅａｔｍｐｒｔｉｏｒｍ．ｈｄｙｃｎｃｃｉｄ
２１年８０１月
噪
声
与
振
动
控
制
第４期
文章编号：０６１５（００ —０６０１０ —３５２１）４０４ —５１
空间桁架结构采用黏弹性阻尼的振动控制技术
李东旭，刘望，蒋建平
（国防科学技术大学航天与材料工程学院，长沙４０７１０３）