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2022 | OriginalPaper | Buchkapitel

Application and Optimization of Ring Spring Dampers for Seismic Design

verfasst von : Lukas Helm, Hamid Sadegh-Azar, Lars Jahnel, Hauke Jandrey

Erschienen in: Proceedings of the 10th International Conference on Behaviour of Steel Structures in Seismic Areas

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The application of ring spring dampers in seismic design and strengthening/rehabilitation of civil structures is almost unknown and poorly investigated. Ring spring dampers are extremely robust, heat-resistant, durable, and have almost no maintenance requirements. Through an innovative design, they combine self-centering characteristics with a high seismic energy absorption capacity. Preloading gives them the typical flag-shaped force-deformation hysteresis curve, which can very efficiently absorb seismic energy in a structure, independently of the deformation velocity (non-viscous damping). Due to these properties, a structure with ring spring dampers can withstand seismic loads with little or no damage. The springs themselves also remain free of damage.
The objective of this paper is to give an overview of the behavior of ring spring dampers, which are used as braces that will be activated in case of a seismic event. The resulting behavior of structures is discussed based on the analytical and numerical investigation of the equivalent stiffness and damping of the dampers. By the special combination of ring spring dampers with additional parts, the braces can be designed to resist seismic forces and absorb the resulting energy in both the tension and compression directions. Several structural and spring design parameters (structural and spring layout, spring type, spring composition, etc.) determine the overall seismic performance of the structure.
The main influencing factors on the stiffness and damping of the ring springs were identified and investigated and their use for design purposes was elaborated. Generally, high initial stiffness and a high preload have a positive effect.
By applying ring spring dampers, masses and cross-sections can be reduced. The dimensioning and practical applicability of ring spring dampers used as bracing units has been proven in several projects.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Application and Optimization of Ring Spring Dampers for Seismic Design
verfasst von
Lukas Helm
Hamid Sadegh-Azar
Lars Jahnel
Hauke Jandrey
Copyright-Jahr
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-03811-2_89

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.