При крайне редком землетрясении горизонтальные смещения конструкции резко возрастают, что предъявляет более высокие требования к способности демпфирующего устройства рассеивать энергию и к регулируемым характеристикам демпфирования. Традиционные фрикционные демпферы обычно зависят от предварительно натянутых болтов для создания постоянной предварительной нагрузки, и их трение сложно адаптивно изменять в зависимости от интенсивности землетрясения, что ограничивает их применение при сильных сейсмических воздействиях. Для преодоления этого ограничения предлагается устройство с переменным трением без предварительной нагрузки (Non-preload Variable Friction Inerter, NVFI), теоретический анализ и квазистатические испытания подтвердили превосходные характеристики данного устройства без необходимости предварительной нагрузки и с адаптивной регулировкой демпфирующей силы. На платформе ABAQUS разработан пользовательский элемент NVFI и построена численная модель VUEL-NVFI, сравнение с численным решением MATLAB под гармонической и сейсмической нагрузкой подтвердило высокую точность и стабильность разработанного элемента при моделировании уникальной «бабочковой» гистерезисной характеристики; этот VUEL-элемент применён в трёхмерной модели каркаса из железобетона в 10 этажей для системного анализа механизма демпфирования под многоуровневыми землятрясениями. Результаты показали, что демпфирующая сила и способность к рассеянию энергии NVFI адаптивно увеличиваются с ростом интенсивности сейсмических колебаний; при крайне редком землетрясении система сохраняет эффективность контроля относительных смещений между этажами, максимальное снижение колебаний составляет 56,05%, значительно улучшая сейсмостойкость конструкции; разработанный VUEL-элемент предоставляет надёжный инструмент для инженерного анализа NVFI, а адаптивный демпфирующий механизм имеет значительную практическую ценность и перспективы применения в проектировании конструкций, устойчивых к обрушению при крайне редких землетрясениях.

Переменный фрикционный инерттор;Без предварительной нагрузки;Инерционный эффект;Вторичная разработка;Сейсмостойкость