鋼鉛組合耗能器和高層三維隔震抗傾覆系統(tǒng)研究.pdf

1、耗能減振和隔震是結構振動控制的有效手段，在工程實際中已逐步得到推廣應用。鋼鉛組合耗能器是一種位移型阻尼器，具有構造簡單、良好的力學性能以及較高的性價比等特點，具有很好的應用前景。在所有的隔震技術中，橡膠墊隔震是應用最為廣泛的，但是橡膠墊抗拉能力差，如果應用于大高寬比結構，在地震作用下的隔震結構易傾覆。同時，地震動豎向分量對一些結構的破壞起到至關重要的影響，因此隔離地震動三分量的隔震技術的研究也正在逐步展開。因此，研究具備三維隔震和抗傾覆

2、功能的三維隔震抗傾覆裝置具有重要的理論意義和實用價值。本文以鋼鉛組合耗能器和三維隔震抗傾覆裝置及其控制下的結構體系為研究對象，在以下幾方面進行了系統(tǒng)的理論分析和試驗研究：
　　1.在已有的鋼鉛組合耗能器初步研究成果基礎上，對其輔方向的性能進行了較詳細的數(shù)值計算及分析，最終得到誤差較小的屈服強度、彈性剛度及屈服后剛度比與幾何參數(shù)之間的二次多項式回歸公式。利用均勻設計法和遺傳算法分別對耗能器的幾何參數(shù)進行優(yōu)選，得到一批性能較好的耗能器

3、可供選擇，為鋼鉛組合耗能器的工程應用提供依據(jù)。
　　2.設計了小尺寸鋼鉛組合耗能器，將該耗能器安裝在單層和多層鋼框架模型結構上，對結構體系進行振動臺試驗以檢驗耗能器的實際耗能減震效果。在進行振動臺試驗前，先對該小尺寸鋼鉛組合耗能器進行擬靜力試驗，研究其力學性能，并對耗能器的試驗方法和加工工藝進行改進。利用有限元分析軟件對耗能體系進行數(shù)值建模及分析，將振動臺試驗結果與數(shù)值分析結果進行了對比。結果表明數(shù)值建模合理，耗能器能夠有效降低結

4、構的地震反應。
　　3.開發(fā)設計了三種三維隔震抗傾覆裝置，以實現(xiàn)隔離地震動三分量和提高大高寬比隔震結構抗傾覆能力的思想。詳細介紹了這些裝置的構造、加工以及各組成部件對應所實現(xiàn)的功能。利用電液伺服壓剪試驗機和電子萬能試驗機，對組成這些裝置的各部件以及裝置整體進行詳細的性能試驗，以獲得裝置的基本力學性能參數(shù)，同時研究加載幅值、加載頻率等對裝置性能的影響。各部件的分體試驗和裝置的整體試驗結果吻合較好，因此通過試驗獲得各部件的性能即可預知

5、裝置整體的性能。
　　4.目前對于大高寬比三維隔震結構還缺乏相應的試驗研究。在對三種三維隔震抗傾覆裝置進行詳細的性能研究的基礎上，選擇其中的碟型彈簧三維隔震抗傾覆裝置安裝在一大高寬比鋼結構模型上，對三維隔震抗傾覆系統(tǒng)與非隔震體系進行了地震模擬振動臺對比試驗研究，研究在不同峰值的各類地震動作用下，裝置對結構的隔震減震效果以及抗傾覆作用。探討三維隔震抗傾覆結構在多維地震動作用下的反應特點。試驗結果表明，三維隔震抗傾覆裝置對大高寬比結構