含粉土顆粒的活塞式油阻尼器減震性能研究與應(yīng)用.pdf

1、粘滯阻尼器主要由粘滯液體和活塞組成，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，附加剛度小，耗能效果優(yōu)良，在橋梁和大型結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。通過(guò)對(duì)常規(guī)粘滯阻尼器的分析研究，本文提出含粉土顆粒的油阻尼器，借助粉土顆粒與活塞間的相互作用，提高阻尼力的輸出，改善耗能性能，并依靠粉土的有效應(yīng)力實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞的緩沖和限位。通過(guò)理論分析、流體仿真模擬、動(dòng)力試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析，本文對(duì)含粉土顆粒的油阻尼器進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　首先，采用CFD方法對(duì)阻尼器內(nèi)部液體進(jìn)行了流體動(dòng)力仿真，

2、借助流場(chǎng)的壓強(qiáng)分布得到阻尼器的力－位移曲線，分析影響阻尼力大小的因素。其次，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了阻尼器動(dòng)力試驗(yàn)，討論影響耗能性能的因素及影響規(guī)律，提出增大阻尼器耗能的方案。同時(shí)，對(duì)粘滯力－速度關(guān)系和滯回力－位移關(guān)系進(jìn)行公式擬合。最后，通過(guò)結(jié)構(gòu)地震時(shí)程分析，評(píng)價(jià)阻尼器在結(jié)構(gòu)中的減震效果。
　　通過(guò)研究，本文得出以下結(jié)論：
　?、貱FD模擬結(jié)果顯示，純油阻尼器在速度較低時(shí)的耗能模型接近于線性模型。當(dāng)速度增大時(shí)，阻尼器會(huì)表現(xiàn)出一定剛度特性

3、，使耗能模型偏向于 Kelvin模型。采用標(biāo)號(hào)較高、粘性較大的粘滯液體、減少阻尼孔數(shù)量、減小阻尼孔徑均能一定程度提高阻尼力。
　?、趧?dòng)力試驗(yàn)顯示，向液體阻尼器內(nèi)添加適量土粒能夠增大阻尼力。當(dāng)位移幅值較小時(shí)，土粒間有效應(yīng)力較小，力－位移曲線近似呈橢圓形。當(dāng)位移幅值較大時(shí)，土粒間有效應(yīng)力發(fā)揮作用，力－位移曲線有上揚(yáng)趨勢(shì)，此時(shí)的阻尼力包括粘滯力和滯回力。粘滯力同速度相關(guān)，滯回力同位移相關(guān)。
　?、蹠r(shí)程分析顯示，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的含粉土顆粒