摘要：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。

摘要：近年来,惯容系统作为一种高效被动减震系统被广泛关注,其中拉索支撑惯容系统得益于跨层便利,经济优势显著。为研究双向地震动作用下拉索支撑惯容系统的减震性能,提出了一种拉索支撑惯容系统的双向减震设计方法并给出了实用设计流程。采用杠杆机制模拟拉索支撑的转向特性,基于各元件的拓扑组合模拟惯容系统,在OpenSees中实现了拉索支撑惯容系统的有限元模型的建立。利用场地实测地震动数据对安装有跨层型拉索支撑惯容系统的一栋实际钢结构的双向减震性能进行了评估。有限元计算结果表明,所建立的拉索支撑惯容系统有限元模型可以很好地表达其位移传递效率及惯容元件特性;依据等效参数进行设计的拉索支撑惯容系统具有良好的双向减震性能及显著的阻尼增效性能,可用于实际拉索支撑惯容系统的钢结构设计。

摘要：附加调谐质量阻尼器是烟囱结构的一种传统减震控制方法,然而其通常需要较大的附加质量及额外的安装空间,这为施工安装带来不便。本文提出附加调谐质量惯容系统(TMIS)控制高耸烟囱的地震响应,以利用惯容元件的表观质量效果实现轻量化减震目标。同时,考虑烟囱高阶模态对其地震响应不容忽视的影响,提出沿烟囱高度布置的分布式TMIS以实现多模态控制效果。建立了基于两种不同惯容子系统的TMIS力学模型及相应的附加分布式TMIS烟囱运动方程。以金井清谱为随机地震激励输入,并基于改进的定点理论提出了分布式TMIS的部分设计参数简化假设,提出了基于需求的分布式TMIS烟囱结构多模态优化设计方法。通过实例验证了所建议设计方法的有效性,并对比检验了分布式TMIS的轻量化及多模态控制效果,通过参数分析检验了所采用的改进定点理论简化的合理性。结果表明:所建议的设计方法可以按照预定目标发挥两种分布式TMIS的减震性能,两种分布式TMIS均显示了明显的轻量化减震效果。

摘要：传统加速度传感器需要电缆或外置设施进行能量供应和数据传输,复杂化的线路布置增大了设备损坏风险和维修难度。本文基于带短接单元的贴片天线和调频连续波雷达原理,设计了一种无源无线加速度传感节点,设计了高频采样机制,并对传感系统的工作模式进行了理论分析和基于Matlab和高频结构仿真器的数值仿真,获得了在典型加速度激励下的传感器测试结果。该传感器加速度测试范围设计为±0.2 g,仿真结果表明:在测试设计范围内,加速度测试误差为3.24%。另外,传感器可实现简单的自我定位,定位精度为0.3 m。

摘要：日本3·11震后调查发现一栋消能减震钢结构上的油阻尼器发生了严重的损伤和破坏,表明消能构件在极端荷载作用下是可能受损、甚至完全失效的。明确提出了在设计概念上,消能构件是提高结构抗震能力的附属设备,是可消耗的、可替换的,应重视消能减震结构的抗震概念设计。总结了消能减震结构基于性能的设计方法还有许多问题需进一步解决和完善。

摘要：提出一种新型的拉索式旋转电涡流减震系统,该系统由惯容器、弹簧和阻尼单元组成.为验证该减震系统的减震机理,建立了装配阻尼器的单层框架力学模型,分别进行了单层框架、导体盘为5 mm铜板、10 mm铜板、5 mm铁板、5 mm铜板与5 mm铁板复合时的惯容器和不同材质的导体盘在10、20、30、40 mm气隙下带电涡流阻尼器的振动测试,以分析导体盘与永磁体间的气隙大小、导体盘材质和导体盘厚度对阻尼器附加阻尼比的影响.试验结果表明:在铜板后附加铁板,阻尼增加至铜板的1.9倍、铁板的1.4倍,可最大化增加阻尼;气隙是影响电涡流阻尼的关键因素,当气隙增大时,阻尼比会迅速减小,调节气隙大小是改变结构附加阻尼比最有效和最容易的方法;阻尼器提供的阻尼比最大可达15.40%,证实了该阻尼器具有较强的耗能能力.

摘要：针对传统裂缝传感器需要电源供应才能正常工作的缺陷,本文提出了一种基于无应力组合式贴片天线的无源裂缝传感器设计。利用U形谐振器实现裂缝传感,改变传感器内部谐振单元的谐振频率。通过观测回波信号的幅度和相位提取传感器的谐振频率,进而实现对裂缝的监测。基于天线理论建立了传感器的等效电路模型并推导谐振频率,研究裂缝宽度对传感器谐振频率的影响规律。进一步在三维电磁仿真软件CST中对传感器进行了数值模拟,并且通过试验研究了裂缝拓展对谐振频率的影响。研究表明:随着裂缝的扩展,传感器的谐振频率增加,且裂缝宽度与谐振频率之间具有较好的线性关系。

摘要：在发生地震灾害时,变电站中电瓷型电气设备如断路器、互感器等易发生破坏。为保证电气设备在地震荷载作用下能够安全正常工作,以某110 kV断路器为研究对象,对其进行原位动力特性测试和有限元建模,采用拉索连接的电涡流阻尼惯容系统对在运的断路器进行减震改造设计并进行了工程应用,对设备减震改造前后的模态响应和地震响应进行了计算和分析。结果表明:在地面峰值加速度为0.4g的地震荷载作用下,使用惯容系统对断路器进行改造,可以使套管根部应力减小44%,位移峰值减小47%,实现约40%的减震效率。应用惯容系统是提高断路器结构抗震性能的有效措施。

摘要：因高强混凝土和高强钢筋的采用,结构向更高、更柔的方向发展,为控制地震或风振引起的结构振动,结构减振技术的应用日趋广泛。但是,日本"3.11"震后调查发现一栋减振钢结构的油阻尼器发生了严重的损伤和破坏,表明减振器是具有工作极限状态的,而目前减振高层建筑极限破坏的研究尚未系统展开。首先描述了日本"3.11"地震后减振结构的震害案例,总结了对减振系统极限状态和减振高层建筑在极端灾害下的灾变机理的研究现状,针对减振高层建筑的本体结构和减振系统,提出了基于三个极限状态的研究思路,提炼了极限破坏机理、抗灾性能演化规律、设计和再生性能控制理论的三个关键问题,未来需要开展系统、深入的研究,探索考虑极端灾害效应的性能控制设计理论,建立减振系统可修复、可替换的高层建筑一体化初始/再生设计方法。

摘要：当贴片天线经历应变时,天线形状发生改变,导致其谐振频率发生偏移。基于此原理,提出采用矩形贴片天线的应变传感器测量结构中的应变。采用了2.4GHz的1/4波长矩形贴片天线作为应变传感单元,首先,利用HFSS^(TM)软件设计应变传感器的尺寸参数,分别模拟该天线在长度与宽度方向经历拉应变时的谐振频率偏移;其次,分别将贴片天线以纵向、横向的方式粘贴在铝板上进行了受拉实验;最后,利用网络分析仪获得天线的谐振频率。模拟与测试结果表明,天线的谐振频率偏移与天线长度方向上的应变具有良好的线性关系,同时,天线宽度方向上的应变对其谐振频率的影响较小。