粘滯阻尼減震結構設計

《粘滯阻尼減震結構設計》系統地總結和闡述了粘滯阻尼減震的理論、方法、技術和工程應用的主要研究成果。主要內容包括粘滯阻尼減震結構的概念與原理、粘滯流體的類型與特性、粘滯阻尼器的類型和性能、粘滯阻尼器的恢復力模型、粘滯阻尼減震結構的特性、分析方法、設計方法和分析軟件以及粘滯阻尼器的工程應用等。

《粘滯阻尼減震結構設計》可提供從事土木工程、防災減災工程及防護工程、工程力學、材料科學與工程、機械工程、航空航天工程研究、設計、製造和施工的工程技術人員參考。也可作為上述專業的研究生和高年級本科生的學習參考書。

周雲，男，1965年9月生，雲南人。1996年12月獲哈爾濱建築大學結構力學專業博士學位，1997年3月至2000年6月哈爾濱工業大學力學博士後流動站博士後，2001年12月破格晉升為教授。先後任廣州大學土木工程學院副院長、院長，防災減災工程研究所所長，現任廣州大學科技處處長、公共安全與防災減災研究中心主任。長期從事工程抗震與工程減震控制、城市公共安全與防災減災研究。先後主持完成國家自然科學基金等項目10餘項，獲省(部)級科技進步二、三等獎3項，市科技進步二、三等獎2項，在《土木工程學報》等學術刊物上發表學術論文90餘篇，獲國家新型實用專利6項，主編《建築耗能減震技術規程》，參加《高層鋼結構技術規程》等三個規範或規程的編寫；在科學出版社等出版社出版《土木工程抗震設計》，《土木工程防災減災學》等教材和著作14本。兼任土木工程學會防災減災工程技術委員會副主任，高等學校土木工程專業教學指導委員會委員，國際結構控制協會中國分會、中國鋼結構協會鋼一混凝土組合結構協會等16個協會或專業委員會的常務委員或委員，《土木工程學報》、《地震工程與工程振動》等7個學術刊物編委。 ^[1] 

1 粘滯阻尼減震結構的概念與原理

1.1 結構減震控制的概念、原理與分類

1.1.1 結構減震控制的基本概念

1.1.2 結構減震控制的分類

1.2 耗能減震的概念、原理與分類

1.2.1 耗能減震的概念

1.2.2 耗能減震的原理

1.2.3 耗能減震裝置的類型

1.2.4 耗能減震裝置設計的新思想

1.2.5 耗能減震結構的優越性及應用範圍

1.3 粘滯阻尼減震的原理

1.3.1 粘滯材料的耗能機理

1.3.2 粘滯阻尼減震的基本原理

1.4 粘滯阻尼器的發展概況及應用範圍

參考文獻

2 粘滯流體的類型與特性

2.1 粘滯流體的類型與特徵

2.1.1 牛頓流體與非牛頓流體

2.1.2 非時變性非牛頓流體和時變性非牛頓流體

2.2 液壓油的特性

2.2.1 一般特性與凝固點

2.2.2 粘温性

2.2.3 壓縮性

2.3 有機硅油的特性

2.3.1 粘度特性

2.3.2 粘温性

2.3.3 壓縮性

2.4 改性高分子材料（硅基膠）的特性

2.4.1 粘度特性

2.4.2 粘温性

2.4.3 壓縮性能

參考文獻

3 粘滯阻尼器的類型與性能

3.1 粘滯阻尼器的類型

3.2 缸式粘滯阻尼器的性能

3.2.1 雙出杆式粘滯阻尼器的構造與原理

3.2.2 雙出杆式粘滯阻尼器的性能研究

3.2.3 單出杆式粘滯阻尼器的構造與原理

3.2.4 單出杆式粘滯阻尼器的性能研究

3.3 粘滯阻尼牆的性能

3.3.1 粘滯阻尼牆的構造與原理

3.3.2 粘滯阻尼牆的性能試驗研究

3.3.3 粘滯阻尼牆的動力性能研究

3.3.4 粘滯阻尼牆的旋轉性能研究

3.4 圓筒式粘滯阻尼器的性能

3.4.1 圓筒式粘滯阻尼器結構構造與原理

3.4.2 圓筒式粘滯阻尼器的性能研究

3.5 粘膠阻尼器的性能

3.6 人造橡膠彈簧阻尼器的性能

3.7 粘滯阻尼器的質量要求

參考文獻

4 粘滯阻尼器的恢復力模型

4.1 線性模型

4.2 Kelvin模型

4.3 MaxweU模型

4.4 Wiechert模型

4.5 分數導數模型

4.6 忽略介質壓縮性的缸式粘滯阻尼器恢復力模型

4.6.1 粘滯阻尼器的耗能原理

4.6.2 孔隙式粘滯阻尼器的恢復力模型

4.6.3 間隙式粘滯阻尼器恢復力模型

4.7 考慮介質壓縮性的粘滯阻尼器模型

4.7.1 考慮液體壓縮性的理論模型

4.7.2 考慮流體壓縮性的粘滯阻尼器的恢復力

4.7.3 考慮動態剛度的粘滯阻尼器的阻尼簡化理論

4.8 粘滯阻尼器的等效線性化

4.8.1 等效線性阻尼理論公式

4.8.2 粘滯阻尼器的等效阻尼比

4.8.3 考慮動態剛度的等效線性化阻尼模型

4.9 粘滯阻尼器的耗能性能評價體系

4.9.1 耗能性能評價指標概念和模型

4.9.2 粘滯阻尼器的耗能性能評價分析

4.9.3 粘滯阻尼器耗能能力的驗證

參考文獻

5 粘滯阻尼減震結構的性能試驗研究

5.1 設置缸式粘滯阻尼器結構性能試驗研究

5.1.1 1/4比例的三層鋼框架模型

5.1.2 1/3比例的三層鋼筋混凝土框架模型

5.1.3 方鋼管鋼筋混凝土框架模型

5.1.4 三層鋼框架縮尺模型

5.2 設置粘滯阻尼牆結構性能試驗研究

5.2.1 1/3比例的三層鋼筋混凝土框架模型

5.2.2 1/10比例的四層鋼筋混凝土框架模型

5.2.3 1/2比例的三層鋼筋混凝土框架模型

5.3 考慮支撐影響的粘滯阻尼結構的性能試驗研究

參考文獻

6 粘滯阻尼減震結構的分析方法

6.1 結構體系的分析模型

6.1.1 傳統抗震結構的分析模型

6.1.2 耗能減震結構的分析模型

6.2 彈性狀態下減震結構的分析方法

6.2.1 振型分解法

6.2.2 復模態分析法

6.2.3 考慮扭轉耦聯的振型分解法

6.3 彈塑性狀態下減震結構的分析方法

6.3.1 時程分析法

6.3.2 靜力非線性分析法

6.3.3 耦聯阻尼減震結構彈塑性地震反應分析

6.4 粘滯阻尼減震結構的能量分析法

6.4.1 能量分析法的概念和原理

6.4.2 能量反應方程的建立

6.4.3 能量反應分析的研究

參考文獻

7 粘滯阻尼減震結構的設計方法

7.1 耗能減震結構的概念設計

7.1.1 耗能減震結構概念設計的基本思路

7.1.2 耗能減震結構的適用範圍和設防目標

7.1.3 耗能減震結構設計的基本要求和性能標準

7.1.4 耗能器的選擇、數量確定及佈置原則

7.2 常遇地震作用下耗能減震結構的設計驗算

7.3 罕遇地震作用下耗能減震結構的位移驗算

7.4 復模態設計法

7.5 能量設計法

7.5.1 基於能量和變形的破壞準則

7.5.2 減震結構的能量設計方法

7.6 減震結構的優化設計

7.6.1 粘滯阻尼器的參數優化

7.6.2 粘滯阻尼器的數量及佈置優化

7.7 耗能部件的連接與構造

7.8 設計實例

7.8.1 台北某鋼結構設計

7.8.2 洛杉磯某混凝土結構加固設計

參考文獻

8 粘滯阻尼減震技術的應用

8.1 粘滯阻尼器在民用建築中的應用

8.1.1 工程應用概況

8.1.2 工程應用舉例

8.2 粘滯阻尼器在橋樑中的應用

8.2.1 工程應用概況

8.2.2 工程應用舉例

參考文獻

9 耗能減震結構分析軟件簡介

9.1 耗能減震結構分析軟件概述

9.2 ETABS

9.2.1 ETABS概述

9.2.2 耗能減震單元在ETABS中的實現

9.3 SAP2000

9.3.1 SAP2000概述

9.3.2 耗能減震單元在SAP2000中的實現

9.4 MIDAS

9.4.1 MI.DAS概述

9.4.2 耗能減震單元在MIDAS中的實現

9.5 ANSYS

9.5.1 ANSYS概述

9.5.2 耗能減震單元在ANSYS中的實現

參考文獻

附錄A Taylor公司液體粘滯阻尼器在建築工程中的應用

附錄B Taylor公司液體粘滯阻尼器在橋樑工程中的應用

附錄C 粘滯阻尼牆的部分工程應用（日本）

附錄D 英制與國際單位轉換表 ^[1]