雙凹摩擦擺支座的非線性振動(dòng)及在大跨結(jié)構(gòu)中的影響分析.pdf

1、摩擦擺隔震技術(shù)是一種行之有效的隔震手段，因?yàn)樾阅艿膬?yōu)越性已在工程中廣泛使用，它的原理是使用隔震消能裝置將上部結(jié)構(gòu)與地面相分離，通過增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期，并且減小和消耗了傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震能量，從而達(dá)到減小上部結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。雙凹摩擦擺支座作為摩擦擺隔震技術(shù)的延伸，它相比傳統(tǒng)摩擦擺隔震支座在性能調(diào)節(jié)方面更為靈活，有很好的發(fā)展前景，在國外已有部分學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究和探討，但在國內(nèi)并不多見。本文從雙凹摩擦擺支座非線性自治振動(dòng)入手，利用非線性理

2、論，研究其振動(dòng)特性，然后使用有限元分析軟件sap2000，分析了雙凹摩擦擺支座在大跨結(jié)構(gòu)中的隔震影響。
　　 本文的主要內(nèi)容如下:
　　 1.對(duì)摩擦擺隔震技術(shù)及大跨空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制都做了分類，并對(duì)發(fā)展及研究現(xiàn)狀做了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上對(duì)雙凹摩擦擺支座的基本構(gòu)造、力學(xué)屬性等內(nèi)容加以介紹。
　　 2.通過拉格朗日方程推導(dǎo)了雙凹摩擦擺支座的非線性自治振動(dòng)微分方程，并利用MATLAB對(duì)雙凹摩擦擺支座的非線性自治振動(dòng)微分

3、方程進(jìn)行數(shù)值求解，得到其自治振動(dòng)的相平面特征，將雙凹摩擦擺支座復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為直觀地采用幾何方法描述出來，刻劃出雙凹摩擦擺支座二階自治系統(tǒng)的振動(dòng)特性，利用非線性理論對(duì)相平面圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)做定性分析，判定運(yùn)動(dòng)類型、穩(wěn)定性、奇點(diǎn)的位置、類型等。研究結(jié)果表明雙凹摩擦擺支座的相軌跡是兩條朝原點(diǎn)趨近的螺線，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)為衰減振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)類型屬于全局漸進(jìn)穩(wěn)定，原點(diǎn)即為奇點(diǎn)，且屬于穩(wěn)定的焦點(diǎn)，并得出該系統(tǒng)停滯區(qū)長(zhǎng)度、殘余位移與系統(tǒng)參數(shù)、初始條件的關(guān)系式，為

4、該系統(tǒng)的性能設(shè)計(jì)提供一定的參考。
　　 3.以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為例，利用有限元分析軟件sap2000分析了雙凹摩擦擺支座在大跨結(jié)構(gòu)的隔震影響。建立了三種不同跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的有限元仿真模型，得出在無隔震和隔震兩種工況下空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析結(jié)果、節(jié)點(diǎn)絕對(duì)加速度以及桿件內(nèi)力的時(shí)程分析結(jié)果，考察了雙凹摩擦擺支座在大跨結(jié)構(gòu)中的隔震控制效果。研究發(fā)現(xiàn)使用雙凹摩擦擺支座隔震后，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于延長(zhǎng)自振周期，能有效地避開了一般建筑場(chǎng)地的卓越周期，而且節(jié)點(diǎn)加