鋼管橡膠混凝土柱的阻尼比及其抗震性能有限元分析.pdf

1、地震過(guò)程中有效耗散地震能量的性能對(duì)保證建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時(shí)的安全性具有重要意義，因此如何提高建筑結(jié)構(gòu)的耗能能力是我們面臨的重要課題。
　　鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有承載力高、延性好、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。徐培蓁、河野昭彥基于鋼管混凝土柱屈服后承載力降低不明顯及延性好的性能，提出了允許部分柱屈服的混合屈服機(jī)制。為提高屈服柱的耗能能力，并有效利用廢棄橡膠，本課題提出了:鋼管橡膠混凝土柱。內(nèi)填橡膠混凝土由于外包鋼管的約束作用

2、，其承載力將明顯提高，且屬于粘彈性材料的橡膠將提高屈服柱的阻尼耗能能力。因此鋼管橡膠混凝土柱在地震時(shí)能有效耗散地震能量，從而避免建筑結(jié)構(gòu)在地震中的破壞。
　　本文采用試驗(yàn)及理論分析方法，測(cè)得了不同橡膠摻量、軸壓下鋼管橡膠混凝土柱的固有頻率及阻尼比，并將其應(yīng)用到框架結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析中，研究阻尼耗能對(duì)混合屈服機(jī)制框架結(jié)構(gòu)抗震的影響。具體介紹如下:
　　(1)本文設(shè)置了四根鋼管橡膠混凝土柱，控制參數(shù)為橡膠摻量和軸壓比，分別為橡

3、膠摻量=0％、10％、20％、30％、軸壓比n=0、0.2、0.4、0.5，利用自由振動(dòng)法測(cè)得鋼管橡膠混凝土柱的時(shí)域波形，采用時(shí)域分析法，分析柱的頻率及阻尼比。結(jié)果表明橡膠摻量在20％時(shí)，阻尼比的增加倍率最大。施加軸壓后，改變了鋼管橡膠混凝土柱的懸臂狀態(tài)，對(duì)結(jié)構(gòu)的頻率及振型影響較大，但阻尼比仍表現(xiàn)出隨著橡膠摻量的增加而增加的規(guī)律。
　　(2)利用有限元分析軟件SNAP，對(duì)鋼管橡膠混凝土柱阻尼比測(cè)試試驗(yàn)進(jìn)行模擬分析，得到了鋼管橡膠混