低屈服點(diǎn)鋼剪切板阻尼器的耗能性能理論分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、地震是危及人民生命、財(cái)產(chǎn)安全的突發(fā)式自然災(zāi)害。傳統(tǒng)的工程結(jié)構(gòu)抗震主要是通過結(jié)構(gòu)自身的抗震性能來存儲和耗散地震產(chǎn)生的能量，在遭遇地震后結(jié)構(gòu)往往會造成毀滅性的損壞。因此，在結(jié)構(gòu)的某些特定位置采用某些隔震裝置、阻尼構(gòu)件，改變結(jié)構(gòu)的動力特性，減輕結(jié)構(gòu)在風(fēng)振、地震等作用下的反應(yīng)，可以有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)的能力。低屈服點(diǎn)鋼（Low-Yield-Point Steel,LYP）作為一種屈服點(diǎn)低、塑性變形大、滯回性能穩(wěn)定、低周疲勞性能優(yōu)越的新型鋼材，可

2、以用來制作優(yōu)良的結(jié)構(gòu)耗能減振阻尼器，在地震作用下率先進(jìn)入塑性階段耗散能量。本文基于國產(chǎn)低屈服點(diǎn)鋼設(shè)計(jì)制作了剪切型耗能阻尼器進(jìn)行了試驗(yàn)研究、有限元模擬和理論分析，具體的研究內(nèi)容如下：
　　（1）通過準(zhǔn)靜態(tài)單調(diào)加載試驗(yàn)確定低屈服點(diǎn)鋼的彈性模量、屈服應(yīng)力、極限應(yīng)力等力學(xué)特性，確定其本構(gòu)關(guān)系；通過對低屈服點(diǎn)鋼材制作的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行低周疲勞試驗(yàn)，獲得其循環(huán)應(yīng)力—應(yīng)變曲線，得到相應(yīng)的強(qiáng)化參數(shù)。
　　（2）設(shè)計(jì)制作四組無加勁肋低屈服點(diǎn)鋼剪切

3、板阻尼器（NS-LYPSPD）進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，結(jié)合ABAQUS軟件，模擬低屈服點(diǎn)鋼剪切板阻尼器的性能試驗(yàn)，將模擬結(jié)果與試驗(yàn)進(jìn)行對比。結(jié)果表明：核心耗能板中心失效最理想的，能保證核心耗能板充分耗能；阻尼器的變形和耗能能力與加載路徑有關(guān)，逐級遞增位移加載和固定幅值位移的加載下阻尼器累積損傷低于隨機(jī)位移加載阻尼器累積損傷，耗能情況更好；有限元分析能準(zhǔn)確模擬NS-LYPSPD的變形和應(yīng)力分布，模擬所得滯回曲線、水平承載力及剛度退化規(guī)律均能較好符

4、合試驗(yàn)結(jié)果。
　?。?）利用偽骨架曲線概念，基于雙線性本構(gòu)和R-O循環(huán)本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo)剪切板阻尼器具有各項(xiàng)同性強(qiáng)化和隨動強(qiáng)化耦合的阻尼力模型，將其與試驗(yàn)滯回曲線進(jìn)行對比，驗(yàn)證理論模型的有效性。結(jié)果表明：R-O雙線性組合模型和耦合R-O模型與試驗(yàn)曲線吻合程度高，能準(zhǔn)確反映各向同性強(qiáng)化和隨動強(qiáng)化特性。
　?。?）提出一種新形式的防屈曲剪切板阻尼器（S-LYPSPD），進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，并與無加勁肋阻尼器（NS-LYPSPD）進(jìn)行比較分