Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Experimental verification / Fenz, Daniel M. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008)  

Public ISBD [article]  inEarthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 185 - 205 p. Titre : Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Experimental verification Type de document : texte imprimé Auteurs : Fenz, Daniel M., Auteur ; Michael C. Constantinou, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 185 - 205 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive seismic Isolation system Friction pendulum bearing Bearing testing Système séismique adaptatif d'isolement Roulement de pendule frottement Essai Index. décimale : 624.151 Résumé : This paper describes an experimental program to examine the force-displacement behavior of a class of multi-spherical sliding bearings. The primary goal of the experiments is to test the validity of the theory developed in a companion paper that describes the behavior of these devices. Experimental work consisted of testing the three primary variations of these bearings in several configurations of different friction and displacement capacities. Most tests were carried out at slow speeds; however, some testing was also conducted at high speed (up to approximately 400 mm/s) to examine the behavior under dynamic conditions. The results of experimental testing were generally found to be in very good agreement with the analytical results. It is shown that the forces and displacements at which transitions in stiffness occur are predictable and therefore controllable in design. Furthermore, the underlying principles of operation were confirmed by the fact that starting and stopping of sliding on the different surfaces occurred as expected from theory. Cet article décrit un programme expérimental pour examiner le comportement de force-déplacement d'une classe des roulements coulissants multi-sphériques. Le but primaire des expériences est d'examiner la validité de la théorie développée dans un article de compagnon qui décrit le comportement de ces dispositifs. Le travail expérimental se compose de trois variations primaires et ces roulements dans plusieurs configurations de différentes capacités de frottement et de déplacement. La plupart des essais ont été effectués aux vitesses réduites ; cependant, une partie examinant a été également conduite à la grande vitesse (jusqu'à approximativement 400 mm/s) pour examiner le comportement dans des conditions dynamiques. Les résultats de l'essai expérimental se sont généralement avérés dans la concordance très bonne avec les résultats analytiques. On lui montre que les forces et les déplacements auxquels les transitions dans la rigidité se produisent sont prévisibles et donc contrôlable dans la conception. En outre, les principes de fonctionnement fondamentaux ont été confirmés par le fait que le glissement sur les différentes surfaces se sont produits comme prévu de la théorie. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal [article] Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Experimental verification [texte imprimé] / Fenz, Daniel M., Auteur ; Michael C. Constantinou, Auteur . - 2008 . - 185 - 205 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 185 - 205 p. Mots-clés : Adaptive seismic Isolation system Friction pendulum bearing Bearing testing Système séismique adaptatif d'isolement Roulement de pendule frottement Essai Index. décimale : 624.151 Résumé : This paper describes an experimental program to examine the force-displacement behavior of a class of multi-spherical sliding bearings. The primary goal of the experiments is to test the validity of the theory developed in a companion paper that describes the behavior of these devices. Experimental work consisted of testing the three primary variations of these bearings in several configurations of different friction and displacement capacities. Most tests were carried out at slow speeds; however, some testing was also conducted at high speed (up to approximately 400 mm/s) to examine the behavior under dynamic conditions. The results of experimental testing were generally found to be in very good agreement with the analytical results. It is shown that the forces and displacements at which transitions in stiffness occur are predictable and therefore controllable in design. Furthermore, the underlying principles of operation were confirmed by the fact that starting and stopping of sliding on the different surfaces occurred as expected from theory. Cet article décrit un programme expérimental pour examiner le comportement de force-déplacement d'une classe des roulements coulissants multi-sphériques. Le but primaire des expériences est d'examiner la validité de la théorie développée dans un article de compagnon qui décrit le comportement de ces dispositifs. Le travail expérimental se compose de trois variations primaires et ces roulements dans plusieurs configurations de différentes capacités de frottement et de déplacement. La plupart des essais ont été effectués aux vitesses réduites ; cependant, une partie examinant a été également conduite à la grande vitesse (jusqu'à approximativement 400 mm/s) pour examiner le comportement dans des conditions dynamiques. Les résultats de l'essai expérimental se sont généralement avérés dans la concordance très bonne avec les résultats analytiques. On lui montre que les forces et les déplacements auxquels les transitions dans la rigidité se produisent sont prévisibles et donc contrôlable dans la conception. En outre, les principes de fonctionnement fondamentaux ont été confirmés par le fait que le glissement sur les différentes surfaces se sont produits comme prévu de la théorie. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal

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Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Theory / Fenz, Daniel M. in Earthquake engineering structural dynamics, Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008)  

Public ISBD [article]  inEarthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 163 - 183 p. Titre : Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Theory Type de document : texte imprimé Auteurs : Fenz, Daniel M., Auteur ; Michael C. Constantinou, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 163 - 183 p. Note générale : Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive seismic Isolation system Triple Friction Pendulum bearing Système séismique Adaptatif d'isolement Frottement triple Roulement de pendule Isolement Index. décimale : 624.151 Résumé : The principles of operation and force-displacement relationships of three novel spherical sliding isolation bearings are developed in this paper. These bearings are completely passive devices, yet exhibit adaptive stiffness and adaptive damping. That is, the stiffness and damping change to predictable values at calculable and controllable displacement amplitudes. The primary benefit of adaptive behavior is that a given isolation system can be separately optimized for multiple performance objectives and/or multiple levels of ground shaking. With the devices presented here, this is accomplished using technology that is inherently no more complex than what is currently used by the civil engineering profession. The internal construction consists of various concave surfaces and behavior is dictated by the different combinations of surfaces upon which sliding can occur over the course of motion. As the surfaces upon which sliding occurs change, the stiffness and effective friction change accordingly. A methodology is presented for determining which surfaces are active at any given time based on the effective radius of curvature, coefficient of friction and displacement capacity of each sliding surface. The force-displacement relationships and relevant parameters of interest are subsequently derived based on the first principles. Les Principes de fonctionnement des rapports et de force-déplacement de trois roulements coulissants sphériques d'isolement sont développés. Ces roulements sont les dispositifs complètement passifs, pourtant montrent la rigidité adaptative et l'atténuation adaptative. C'est-à-dire, la rigidité et le changement d'atténuation aux valeurs prévisibles aux amplitudes calculables et contrôlables de déplacement. L'avantage primaire du comportement adaptatif est qu'un système donné d'isolement peut être séparément optimisé pour des objectifs multiples d'exécution et/ou des niveaux multiples de la secousse au sol. Avec les dispositifs a présenté ici, ceci est accompli en utilisant la technologie qui est en soi plus complexe que ce qui est actuellement employé par la profession de génie civil. La construction interne se compose de diverses surfaces concaves et le comportement est dicté par les différentes combinaisons des surfaces sur lesquelles le glissement peut se produire au-dessus du cours du mouvement. Comme les surfaces sur lesquelles le glissement se produit changement, la rigidité et changement efficace de frottement en conséquence. Une méthodologie est présentée pour déterminer quelles surfaces sont en activité à n'importe quelle heure donnée basée sur le rayon efficace de courbure, le coefficient de frottement et la capacité de déplacement de chaque surface de glissement. Les rapports de force-déplacement et les paramètres appropriés d'intérêt sont plus tard dérivés basés sur les premiers principes. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal [article] Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Theory [texte imprimé] / Fenz, Daniel M., Auteur ; Michael C. Constantinou, Auteur . - 2008 . - 163 - 183 p. Génie civil Langues : Anglais (eng) in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 37 N°2 (Fevrier 2008) . - 163 - 183 p. Mots-clés : Adaptive seismic Isolation system Triple Friction Pendulum bearing Système séismique Adaptatif d'isolement Frottement triple Roulement de pendule Isolement Index. décimale : 624.151 Résumé : The principles of operation and force-displacement relationships of three novel spherical sliding isolation bearings are developed in this paper. These bearings are completely passive devices, yet exhibit adaptive stiffness and adaptive damping. That is, the stiffness and damping change to predictable values at calculable and controllable displacement amplitudes. The primary benefit of adaptive behavior is that a given isolation system can be separately optimized for multiple performance objectives and/or multiple levels of ground shaking. With the devices presented here, this is accomplished using technology that is inherently no more complex than what is currently used by the civil engineering profession. The internal construction consists of various concave surfaces and behavior is dictated by the different combinations of surfaces upon which sliding can occur over the course of motion. As the surfaces upon which sliding occurs change, the stiffness and effective friction change accordingly. A methodology is presented for determining which surfaces are active at any given time based on the effective radius of curvature, coefficient of friction and displacement capacity of each sliding surface. The force-displacement relationships and relevant parameters of interest are subsequently derived based on the first principles. Les Principes de fonctionnement des rapports et de force-déplacement de trois roulements coulissants sphériques d'isolement sont développés. Ces roulements sont les dispositifs complètement passifs, pourtant montrent la rigidité adaptative et l'atténuation adaptative. C'est-à-dire, la rigidité et le changement d'atténuation aux valeurs prévisibles aux amplitudes calculables et contrôlables de déplacement. L'avantage primaire du comportement adaptatif est qu'un système donné d'isolement peut être séparément optimisé pour des objectifs multiples d'exécution et/ou des niveaux multiples de la secousse au sol. Avec les dispositifs a présenté ici, ceci est accompli en utilisant la technologie qui est en soi plus complexe que ce qui est actuellement employé par la profession de génie civil. La construction interne se compose de diverses surfaces concaves et le comportement est dicté par les différentes combinaisons des surfaces sur lesquelles le glissement peut se produire au-dessus du cours du mouvement. Comme les surfaces sur lesquelles le glissement se produit changement, la rigidité et changement efficace de frottement en conséquence. Une méthodologie est présentée pour déterminer quelles surfaces sont en activité à n'importe quelle heure donnée basée sur le rayon efficace de courbure, le coefficient de frottement et la capacité de déplacement de chaque surface de glissement. Les rapports de force-déplacement et les paramètres appropriés d'intérêt sont plus tard dérivés basés sur les premiers principes. DEWEY : 551.2 ISSN : 0098-8847 RAMEAU : Tremblement de terre En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal

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