三重摩擦摆支座的滞回性能研究与工程算例分析

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三重摩擦摆支座是非常有发展前景的隔震支座,无论是从隔震性能方面还是经济性角度都要强于传统的隔震系统。隔震性能方面,该支座属于完全被动装置,但是能够表现出适应性的刚度和阻尼。经济方面,由于三重摩擦摆支座的位移由多个滑动面提供,与传统的隔震支座相比它的生产尺寸可以更小,因此能够节省更多的成本。本文主要工作是围绕着三重摩擦摆支座在滑动过程中的行为表现和在实际工程中的应用效果展开的。已完成的研究工作总结如下:1)本文在传统摩擦摆支座滑动理论的基础上讨论了三重摩擦摆支座的滑动机制,分析了不同滑动机制下的力和位移表现,同时通过滑动理论与试验数据结果的对比,验证了理论分析的正确性。2)以实验数据为基础,在有限元软件ANSYS中建立了三重摩擦摆支座模型并进行了数值模拟分析,分析结果表明,在实际应用中三重摩擦摆支座能够表现出自适应性的刚度和阻尼,并且理论模型能够准确可靠的预测这种表现。3)基于三重摩擦摆支座的运动行为,本文利用SAP2000中的非线性连接单元建立了三重摩擦摆支座的宏模型,并对安装了该支座的隔震结构进行了时程分析。时程分析结果表明,三重摩擦摆支座对结构的层间位移和基底剪力反应等起到了良好的隔震效果。4)本文将三重摩擦摆支座安装在某实际桥梁上以检验其减震效果。计算结果显示,隔震桥梁的基本周期大大延长,大震下仅个别桥墩进入塑性,且塑性发展程度很小,而中震下所有桥墩均处于弹性工作状态。与非隔震桥梁相比,安装三重摩擦摆支座的桥梁具有更高的安全储备。
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学位
圆钢管广泛应用于大跨空间结构中。强震作用下,大跨空间结构边界区域构件受力状态复杂,同时存在轴力、剪力及弯矩等内力且幅值均变化较大,因此,支座附近管件发生不同程度的震