雙凹摩擦擺支座的非線性振動及在大跨結(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，因為性能的優(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，從而達到減小上部結(jié)構(gòu)振動的目的。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，在國外已有部分學者對其進行了研究和探討，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入手，利用非線性理

2、論，研究其振動特性，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.對摩擦擺隔震技術(shù)及大跨空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)振動控制都做了分類，并對發(fā)展及研究現(xiàn)狀做了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上對雙凹摩擦擺支座的基本構(gòu)造、力學屬性等內(nèi)容加以介紹。
　　 2.通過拉格朗日方程推導了雙凹摩擦擺支座的非線性自治振動微分方程，并利用MATLAB對雙凹摩擦擺支座的非線性自治振動微分

3、方程進行數(shù)值求解，得到其自治振動的相平面特征，將雙凹摩擦擺支座復雜的動力學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)的振動特性，利用非線性理論對相平面圖的拓撲結(jié)構(gòu)做定性分析，判定運動類型、穩(wěn)定性、奇點的位置、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趨近的螺線，系統(tǒng)的運動為衰減振動，運動類型屬于全局漸進穩(wěn)定，原點即為奇點，且屬于穩(wěn)定的焦點，并得出該系統(tǒng)停滯區(qū)長度、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)點絕對加速度以及桿件內(nèi)力的時程分析結(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)由于延長自振周期，能有效地避開了一般建筑場地的卓越周期，而且節(jié)點加