框架结构在不同阻尼器模型下的动力分析研究

刘剑 摩擦阻尼器 粘弹性阻尼器 力学模型 时程分析 现代控制理论

随着抗震技术的不断发展,越来越多的耗能装置应用于工程中。本文分析了两种不同类型阻尼器—摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器的刚度和耗能特性,另外,分别对安装摩擦阻尼器及粘弹性阻尼器的框架结构进行时程分析,分析其减震效果。 本文的主要研究内容有: (1)对摩擦阻尼器的耗能性能进行分析,对比分析了摩擦阻尼器在安装了滑动链杆和未安装滑动链杆时候的刚度变化,设计了一种综合利用转动摩擦和滑动摩擦耗散地震能量的摩擦消能支撑,并且分析了这种摩擦消能支撑的滞回曲线。 (2)介绍了粘弹性阻尼器的构造与性能,对比分析了Maxwell模型、Kelvin模型、标准线性固体模型和有限元模型,应用前三种模型对SA-3型粘弹性阻尼材料进行力学性能计算和分析,并且比较计算结果和试验结果;分析了有限元模型对于某种阻尼材料应力与应变的计算结果与试验结果,并且得出了有关结论。 (3)钢框架结构的恢复力模型简化为双线性模型,摩擦阻尼器的恢复力模型简化为理想弹塑性模型,应用MATLAB语言编制程序,对安装有摩擦阻尼器的结构在地震波输入下的反应进行时程分析,分析起滑位移和支撑刚度对摩擦阻尼器耗能性能的影响;钢筋混凝土结构的恢复力模型简化为三线型刚度退化模型,粘弹性阻尼器采用Kelvin模型,应用现代现代控制理论对粘弹性阻尼结构进行弹塑性时程分析,分析粘弹性材料参数和支撑刚度对粘弹性阻尼器耗能性能的影响。

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