利用负刚度装置模拟单自由度弹性结构的双线性弹性行为:实验与分析研究

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作者：scidown 发布时间：2021-05-30 10:45:30 文章标题：

利用负刚度装置模拟单自由度弹性结构的双线性弹性行为:实验与分析研究( Simulated Bilinear-Elastic Behavior in a SDOF Elastic Structure Using Negative Stiffness Device: Experimental and Analytical Study )

文章作者：

DTR Pasala AA Sarlis AM Reinhorn S Nagarajaiah MC Constantinou D Taylor Bilinear elastic system Apparent weakening Negative stiffness device (NSD) Passive control Seismic protection Shake-table tests Weakening and damping Seismic effects

文章简述：

结构在强地震动过程中的加速度和基底剪切可以通过实现双线性弹性行为而得到衰减，而不产生任何永久位移--也称为“视弱化”。本研究中使用的负刚度装置(NSD)表现为非线性-弹性负刚度行为；通过将NSD加入到弹性结构中，得到的结构-器件组件表现为双线性-弹性结构。增加负刚度装置可以减小结构的峰值加速度和基底剪力，增加粘滞阻尼器可以抑制由刚度减小引起的附加变形。本文对一个三层固定基础结构(3SFS)进行了单自由度(SDOF)体系（由于顶部两层有支撑）的试验研究，证明了弹性结构体系的视弱化概念。在3SFS的第一层安装了两个NSDs和一个粘滞阻尼器。为了强调在结构中加入NSD的优点，比较了四种不同的系统--3SFS、3SFS加阻尼器、3SFS加NSD和3SFS加NSD加阻尼器--对一组地震动的响应。还对所有三个系统的行为进行了解析预测，预测结果与实验非常吻合。在3SFS平台上进行的振动台试验表明，加装NSD和阻尼器后，结构的加速度和基底剪力降低了30%以上，位移降低了20%以上。

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