水平地震作用下多維隔減震支座及其結構的試驗研究.pdf

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

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)總結了現(xiàn)有描述粘彈性材料性能的常見力學模型，建立了在一定頻率及應變幅值變化區(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鋼框架模型結構進行了振動臺試驗，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析了加與不加支座情況下結構的水平向自振頻率、振型形

3、狀以及第一振型的阻尼比等各項動力特性。對比分析了模型結構在加與不加支座情況下的地震反應。 (5)根據(jù)等效側力法，對加與未加支座結構的水平動力響應進行了計算，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對兩種情況的模型結構進行了動力特性分析和時程反應分析，并將計算結果與振動臺試驗結果進行了對比。 所取得的主要結論如下： (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，隨應變幅值的增大而減小。但每圈耗能隨頻率與應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果與試驗結果的對比表明所建立的公式是較為精確的： (4)振動臺試驗中，加入支座結構的自振頻率、加速度以及位移反應顯著減小，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