改进的粘滞阻尼器及其对结构减震效果影响研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:e7889620621
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
粘滞阻尼器因其具有广泛的温度适应范围、良好的耗能、易于标准化生产等特点,被广泛的应用于土木工程领域的抗震工程之中。在评估粘滞阻尼器的性能时,速度指数是一个常被提及的重要参数,并且在一定程度上也成为了体现粘滞阻尼器生产工艺和工作性能的重要指标。因此,本文以速度指数为研究依据,对粘滞阻尼器提出了几种改进方案,并针对这几种方案进行了一系列试验研究,最终取得了以下研究成果:  首先利用非牛顿流体力学中的幂律流体模型推导了孔隙式与间隙式粘滞阻尼器的阻尼力计算公式,并通过阻尼器性能试验验证了公式的准确性。并且所推导的公式符合F=CVα的形式,比较便于分析与应用。  之后,利用有限元分析软件SAP2000研究了速度指数对结构的减震效果的影响,通过分析得知,相对于线性阻尼器,速度指数小于l的非线性粘滞阻尼器,无论在经济性上,还是对震级变化的适应性上都更优秀,而且速度指数越低,这种优势就越明显,因此更适用于结构减震的工程应用。  基于以上的分析结果,本文提出了三种方案对粘滞阻尼器进行改进以得到速度指数小于1的效果,并通过阻尼器的性能试验来验证改进效果,以最终确定一种最佳的改进方案。由试验结果得知,利用高粘度甲基硅油的剪切稀化特性可以得到令阻尼器的速度指数小于1的效果;此外,针对间隙式粘滞阻尼器的活塞头采用渐缩式入口以及设置泄压槽的构造改进也均可以令阻尼器的速度指数小于1;而若将改进构造后的间隙式粘滞阻尼器配合高粘度甲基硅油共同使用则可以得到更低的速度指数。综上分析可以得知,在改进构造的粘滞阻尼器中采用高粘度甲基硅油是得到较低速度指数的一种最有效的改进方案。  最后,为了验证采用上述最优改进方案的粘滞阻尼器对实际结构的减震效果,本文将两种采用高粘度甲基硅油的改进型间隙式粘滞阻尼器安装到一个钢筋混凝土框架结构上进行了振动台试验。通过试验数据可以看出两种改进型间隙式粘滞阻尼器作为减震耗能装置,能够帮助结构消耗大量的地震能量,具有良好的应用前景。此外,通过对梁柱节点的应变进行分析可以得知,斜撑式的阻尼器支撑会给与其直接相连的梁柱节点带来一定的额外负担,并且随着地震强度的增大,这种影响也会逐渐增强,因此在减震设计时应给予充分的重视。  
其他文献
学位
学位
学位
随着我国经济的快速发展,钢材已被广泛的应用到建筑结构上。然而,由于火灾高温作用后,钢材材料强度、构件刚度不同程度的下降,导致结构出现内力重分布,给火灾后钢结构的检测、鉴定
索穹顶结构是由连续拉索与若干独立压杆组成的自平衡柔性结构体系,屋面一般以膜覆盖。该类结构具有灵活轻盈的建筑外形和高效经济的结构性能,非常适于体育场馆等大型结构的屋盖
学位
近年来,桥面上运营的车辆类型越来越多,载重量也越来越大,同时自锚式悬索桥以其对地形条件适应能力强以及结构造型美观等突出优点,在中小跨径的城市桥梁中越来越受到工程师们的青
学位
汶川地震中大量框架结构柱端先于梁端破坏,甚至引起倒塌,并没有形成抗震规范所倡导的“强柱弱梁”破坏机制。柱端弯矩增大系数(钢筋混凝土框架结构)或强柱系数(钢框架结构)、楼板
学位