新型软钢阻尼器的提出及其减震性能研究

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近年来,国内外发生了很多比较大的地震,造成了很大的人员伤亡以及财产损失,地震灾害已经成为人类面临的最严重的自然灾害之一。我国是一个地震多发国,抗震减灾已经成为一个急需解决的紧要问题,提高建筑物的抗震性能是最直接和有效的方法之一。传统的抗震主要是依靠建筑物自身的性能以及变形来抵抗地震作用力,从而使结构进入塑性状态,甚至倒塌破坏。这种方法属于被动抗震,而且地震力直接作用在建筑物上,这是非常不安全的。近几十年来,通过国内外学者的不断研究,提出在建筑物中加入阻尼器,利用耗能器吸收地震能量的方法。当地震发生时,作用在建筑物上的地震作用力首先作用在耗能阻尼器上,合理的阻尼器布置可以消耗大部分地震力,这样直接作用在建筑物上的地震作用力就会大大减少,减小结构的位移,在很大程度的提高了建筑物的抗震性能。论文提出了一种新型软钢阻尼器——回型软钢阻尼器,该阻尼器的主要优点为构造简单、制作方便、经济适用。利用大型有限元分析软件Sap2000对回型软钢阻尼器进行反复循环加载,并将有限元分析得到的结果与已有的的试验结果进行对比,证明了本文回型软钢阻尼器的可行性并且得到回型软钢阻尼器的主要耗能参数。论文给出一个9层钢框架的算例,用Sap2000软件对该算例进行非线性时程分析,分别对层层安装回型软钢阻尼器的框架、隔层安装回型软钢阻尼器的框架、薄弱层(底层)安装回型软钢阻尼器的框架和未安装回型软钢阻尼器的纯框架进行罕遇地震作用下的地震反应分析,计算了四种结构的自振周期、顶层最大位移、中间层最大位移、底层最大位移的大小以及四种结构各层层间位移角的变化,并进行了对比分析。分析结果表明了回型软钢阻尼器在框架中可以很大程度的控制结构在地震作用下的位移,提高建筑物的抗震性能,从而有效地保护了整个结构。
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