Unter der Wirkung eines äußerst seltenen Erdbebens steigen die horizontalen Verschiebungen der Struktur stark an, was höhere Anforderungen an die Energiedissipationsfähigkeit und die einstellbaren Dämpfungsleistungen der Dämpfungsvorrichtungen stellt. Traditionelle Reibungsdämpfer basieren typischerweise auf Vorspannschrauben, die eine konstante Vorspannkraft aufbringen, deren Reibungskraft sich jedoch nur schwer adaptiv an die Erdbebenintensität anpassen lässt, was deren Einsatz bei starken Erdbeben einschränkt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurde ein reibungsvariabler Inerter ohne Vorspannkraft (Non-preload Variable Friction Inerter, NVFI) vorgeschlagen; theoretische Analysen und quasi-statische Versuche haben bestätigt, dass dieses Gerät über hervorragende Eigenschaften verfügt, ohne dass eine Vorspannkraft benötigt wird, und mit einer adaptiven Anpassung der Dämpfungskraft. Auf der ABAQUS-Plattform wurde eine NVFI-Benutzereinheit entwickelt und ein numerisches VUEL-NVFI-Modell erstellt. Der Vergleich mit der numerischen Lösung in MATLAB unter harmonischer und seismischer Belastung bestätigte die hohe Genauigkeit und Stabilität der entwickelten Einheit bei der Simulation der einzigartigen „Schmetterlingsform“-Hysteresekurve; diese VUEL-Einheit wurde auf ein dreidimensionales Modell eines 10-stöckigen Stahlbetonrahmens angewendet, um den Dämpfungsmechanismus unter mehrstufigen Erdbeben systematisch zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Dämpfungskraft und die Energieabsorptionsfähigkeit des NVFI sich adaptiv mit der Erdbebenintensität erhöhen; unter der Wirkung eines äußerst seltenen Erdbebens kann das System die Geschossverschiebungen weiterhin effektiv kontrollieren, mit einer maximalen Schwingungsreduktion von 56,05 %, was die seismische Leistungsfähigkeit der Struktur signifikant verbessert; die entwickelte VUEL-Einheit bietet ein zuverlässiges Werkzeug für die ingenieurmäßige Analyse des NVFI, und sein adaptiver Dämpfungsmechanismus besitzt einen hohen praktischen Wert und Anwendungspotenzial im Kollaps-sicheren Strukturdesign bei äußerst seltenen Erdbeben.

Reibungsvariabler Inerter;Ohne Vorspannkraft;Trägheitseffekt;Sekundärentwicklung;Seismische Leistung