水平地震作用下多維隔減震支座及其結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對一種新型的粘彈性多維隔減震支座(發(fā)明專利批準(zhǔn)號：ZL03113392.4)開展了一系列的性能試驗(yàn)和力學(xué)分析，并對加入支座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動臺試驗(yàn)和動力分析，研究的主要內(nèi)容如下： (1)對近年來國內(nèi)外學(xué)者開發(fā)的多維隔減震裝置、加入多維隔減震裝置結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)的研究方法、以及粘彈性阻尼器及粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合評述。 (2)對一種新型的粘彈性多維隔減震支座進(jìn)行了性能試驗(yàn)，實(shí)測了該支座在不同頻率以及不同應(yīng)變幅

2、值情況下的力一位移滯回曲線；分析了該支座隨頻率變化以及隨應(yīng)變幅值變化時，儲能模量、損耗模量、損耗因子以及每圈耗能等性能參數(shù)的變化規(guī)律。 (3)總結(jié)了現(xiàn)有描述粘彈性材料性能的常見力學(xué)模型，建立了在一定頻率及應(yīng)變幅值變化區(qū)問內(nèi)，針對粘彈性多維隔減震支座水平向的等效剛度和等效阻尼計算公式。 (4)對加入了粘彈性多維隔減震支座的1:5鋼框架模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動臺試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了加與不加支座情況下結(jié)構(gòu)的水平向自振頻率、振型形

3、狀以及第一振型的阻尼比等各項(xiàng)動力特性。對比分析了模型結(jié)構(gòu)在加與不加支座情況下的地震反應(yīng)。 (5)根據(jù)等效側(cè)力法，對加與未加支座結(jié)構(gòu)的水平動力響應(yīng)進(jìn)行了計算，得到了層間剪力的最大比值以及水平向減震系數(shù)。 (6)采用有限元計算程序?qū)煞N情況的模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力特性分析和時程反應(yīng)分析，并將計算結(jié)果與振動臺試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比。 所取得的主要結(jié)論如下： (1)粘彈性多維隔減震支座水平向力—位移滯回曲線為飽滿的橢圓形

4、，具有良好的耗能效果； (2)粘彈性多維隔減震支座在簡諧水平荷載作用下，儲能模量、損耗模量、損耗因子均隨著頻率的增大而增大，隨應(yīng)變幅值的增大而減小。但每圈耗能隨頻率與應(yīng)變幅值的增大都是增大的； (3)等效剛度及等效阻尼計算公式的計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比表明所建立的公式是較為精確的： (4)振動臺試驗(yàn)中，加入支座結(jié)構(gòu)的自振頻率、加速度以及位移反應(yīng)顯著減小，說明粘彈性多維隔減震支座具有良好的隔震與減震性能；(5)等效