Study on friction support to increase seismic performance of piping systems subjected to multi-directional inputs

摩擦支撑提高多向输入管道系统抗震性能的研究

• 批准号: 08455116
• 负责人: SHIMIZU Nobuyuki
• 金额: $ 3.97万
• 依托单位: Iwaki Meisei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08455116/
• 关键词: frictional vibration; multiple inputs; friction model; vibration experiment; Coulomb's friction model; seismic analysis; 摩擦力; 耐震; 摩擦支持; テフロン板; ダンピング; ヒステリシスループ

The validity of Coulomb's friction model extending to two dimension is investigated by vibration test of a large scale three dimensional piping model with frictional sliding motion in plane at the frictional support. By employing the established two dimensional Coulomb's friction model to the seismic response analysis of the piping model, a method using modal analysis is proposed. The validity of the proposed Coulomb's friction model of two dimension and the usefulness of the proposed method using modal analysis of frictional vibration are confirmed by comparing the analysis result with the test result.Next, the influence of simultansous inputs, i.e.the input of vibration table and the input of displacement on pipe's end, on the response of the piping model with friction support is investigated.In order to examine the effect of up-and-down motion on the Coulomb's friction model of horizontal direction, the vibration test of a cantilever beam subjected to simultansous up-and-down and horizontal motions is conducted by using small vibration table. From this test, it is shown that some ratio of varied normal load affects the friction force.

通过对摩擦支撑平面内摩擦滑动的大型三维管道模型进行振动试验，研究了库仑摩擦模型扩展到二维的有效性。将建立的二维库仑摩擦模型应用于管道模型的地震响应分析，提出了模态分析方法。通过分析结果与试验结果的比较，证实了所提出的二维库仑摩擦模型的有效性以及所提出的摩擦振动模态分析方法的实用性。接下来，同时输入的影响，即振动表的输入为了考察上下运动对水平方向库仑摩擦模型的影响，进行了振动试验。利用小型振动台对同时进行上下和水平运动的悬臂梁进行振动试验。从该测试中可以看出，不同的法向载荷的某些比例会影响摩擦力。

项目成果

清水 信行 他: "乾性摩擦支持配管系の耐震応答解析" 日本機械学会 D&D学術講演論文集. No.96-5(I) Vol.B. 25-28 (1996)

Nobuyuki Shimizu 等：“干摩擦支撑管道系统的地震响应分析”日本机械工程师学会 D&D 学术讲座论文集 No.96-5(I) Vol.B (1996)。

清水信行 他: "慣性力と支持強制変位を同時に受ける配管系の耐震実験" 日本機械学会 D&D学術講演論文集. No.97-10 Vol.A. 288-291 (1997)

Nobuyuki Shimizu 等：“同时承受惯性力和强制支撑位移的管道系统的地震实验”日本机械工程师学会 D&D 学术会议论文集第 97-10 卷 288-291（1997 年）。

N.Simizu, T.Usami, et.al: "Seismic Response Analysis of Piping Sistem with Dry Friction." JSME,D&D Conference '96. No.96-5(I), Vol.B. 25-28 (1996)

N.Simizu、T.Usami 等人：“干摩擦管道系统的地震响应分析”。

N.Shimizu, K.Suzuki et.al.: "Large Scale Shaking Table Test on Modal Responses of 3-D Piping System with Friction Support" ASME,PVP-Vol.340. 340. 269-275 (1996)

N.Shimizu、K.Suzuki 等人：“带摩擦支撑的 3-D 管道系统模态响应的大型振动台测试”ASME，PVP-Vol.340。

清水 信行 他: "慣性力と支持強制変位を同時に受ける配管系の耐震実験" 日本機械学会 D&D学術講演論文集. No.97-10 Vol.A. 288-291 (1997)

Nobuyuki Shimizu 等：“同时承受惯性力和强制支撑位移的管道系统的地震实验”日本机械工程师学会 D&D 学术讲座论文集第 97-10 卷 288-291（1997 年）。