基于BouC-Wen模型的結(jié)構(gòu)非線性振動仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在強(qiáng)地震及強(qiáng)風(fēng)荷載作用下，大部分結(jié)構(gòu)將由彈性階段過渡到塑形階段，表現(xiàn)出非線性行為，所以研究結(jié)構(gòu)的非線性振動理論及實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的，其結(jié)果對于土木工程結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域的發(fā)展具有非常重要的理論意義及應(yīng)用價(jià)值。
　　在結(jié)構(gòu)動力學(xué)及控制領(lǐng)域中，試驗(yàn)驗(yàn)證無疑對于理論與數(shù)值研究是非常重要的。但是，目前的模型試驗(yàn)大部分都只考慮結(jié)構(gòu)的線性行為，所以建立結(jié)構(gòu)非線性振動的試驗(yàn)?zāi)Ｐ统蔀橥聊竟こ填I(lǐng)域一個研究熱點(diǎn)。但是當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性振動試驗(yàn)時(shí)，尤其是涉及到材

2、料非線性，經(jīng)常會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)屈服甚至破壞，從而無法恢復(fù)到初始狀態(tài)來進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。而對于結(jié)構(gòu)振動試驗(yàn)尤其是結(jié)構(gòu)振動控制試驗(yàn)，需要能夠提供一個可重復(fù)性的試驗(yàn)平臺，這樣才能對不同的理論和算法進(jìn)行分析。因此，研究具有可重復(fù)性的結(jié)構(gòu)非線性振動試驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂兄匾睦碚撘饬x和實(shí)用價(jià)值。
　　針對以上問題，本文開展了以下幾方面的研究工作:
　　1)采用粘滯旋轉(zhuǎn)阻尼器模擬鋼框架結(jié)構(gòu)中的塑性鉸，該阻尼器可通過調(diào)節(jié)阻尼器中的扭矩調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行阻尼大小控制

3、。利用扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)對粘滯旋轉(zhuǎn)阻尼器的力學(xué)特性進(jìn)行試驗(yàn)，測得不同阻尼條件以及不同轉(zhuǎn)速情況下的扭矩-轉(zhuǎn)角試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了阻尼器的滯回特性。
　　2)基于Bouc-Wen模型，利用Matlab中的Simulink仿真對實(shí)驗(yàn)得到的粘滯旋轉(zhuǎn)阻尼器的扭矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線進(jìn)行了參數(shù)識別。根據(jù)得到的各工況下的模型參數(shù)，討論了模型中參數(shù)的變化對曲線的影響規(guī)律，并通過整理分析，確定了該粘滯旋轉(zhuǎn)阻尼器在各工況下的模型參數(shù)隨阻尼和轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，最終確定了該