黏滯-屈服型復合耗能支撐設計與性能研究
發(fā)布時間:2019-10-24 03:23
【摘要】:建筑工業(yè)化的發(fā)展促進了鋼結構和裝配式構件的發(fā)展,其中防屈曲耗能支撐因其良好的抗震性能被廣泛使用。為了實現(xiàn)更好的工業(yè)化生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配,以及提高其抗震性能,設計一種新型黏滯-屈服型組合耗能支撐。通過ANSYS/LS-DYNA顯式動力學仿真平臺對鋼框架與支撐的組合結構進行地震動力學仿真。結果表明,鋼結構中安裝黏滯-屈服型分級耗能支撐可以有效減小結構振動反應,降低結構沖擊損傷。
【圖文】:
組合耗能支撐內(nèi)部設置了缸體和滑塊[7],,在外界振動下,滑塊在缸體內(nèi)部滑動,受到黏滯液體的阻尼力,動能轉化為熱能耗散,從而減小結構振動。若發(fā)生較大振動,則滑塊會受到很大的阻尼力,導致滑桿內(nèi)力增大直至達到屈服極限,產(chǎn)生屈服耗能。3黏滯-屈服型支撐的力學模型建立黏滯-屈服型組合耗能支撐在結構中的作用主要有兩個方面:第一,阻尼作用:主要表現(xiàn)為黏滯耗能作用與屈服耗能作用。第二,剛度作用:主要表現(xiàn)為支撐存在動態(tài)剛度。所以力學模型采用Kelvin模型[8],如圖2所示。圖2黏滯-屈服型耗能支撐力學模型假設有正弦簡諧波u(t)作用于該阻尼器:u(t)=u0sinωt(1)則該阻尼裝置抗力的表達式為:Fd(t)=ku(t)+Cu·(t)=F0sin(ωt+φ)(2)式中:k為阻尼器的儲存剛度;C為阻尼器的阻尼常數(shù);F0為阻尼力的幅值;φ為阻尼力與位移的相位差。聯(lián)立式(1)和式(2)得:Fd-kuCu0()ω2+uu()02=1(3)
本文編號:2552356
【圖文】:
組合耗能支撐內(nèi)部設置了缸體和滑塊[7],,在外界振動下,滑塊在缸體內(nèi)部滑動,受到黏滯液體的阻尼力,動能轉化為熱能耗散,從而減小結構振動。若發(fā)生較大振動,則滑塊會受到很大的阻尼力,導致滑桿內(nèi)力增大直至達到屈服極限,產(chǎn)生屈服耗能。3黏滯-屈服型支撐的力學模型建立黏滯-屈服型組合耗能支撐在結構中的作用主要有兩個方面:第一,阻尼作用:主要表現(xiàn)為黏滯耗能作用與屈服耗能作用。第二,剛度作用:主要表現(xiàn)為支撐存在動態(tài)剛度。所以力學模型采用Kelvin模型[8],如圖2所示。圖2黏滯-屈服型耗能支撐力學模型假設有正弦簡諧波u(t)作用于該阻尼器:u(t)=u0sinωt(1)則該阻尼裝置抗力的表達式為:Fd(t)=ku(t)+Cu·(t)=F0sin(ωt+φ)(2)式中:k為阻尼器的儲存剛度;C為阻尼器的阻尼常數(shù);F0為阻尼力的幅值;φ為阻尼力與位移的相位差。聯(lián)立式(1)和式(2)得:Fd-kuCu0()ω2+uu()02=1(3)
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