【摘要】：工程結(jié)構(gòu)在地震激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)響應(yīng)從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞或坍塌這對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大威脅。為了更加有效地控制結(jié)構(gòu)振動(dòng),本文基于負(fù)剛度理論,設(shè)計(jì)了一種新型負(fù)剛度減振裝置。該負(fù)剛度減振裝置將正負(fù)剛度彈簧并聯(lián)在降低裝置系統(tǒng)自振頻率的同時(shí)又可保證結(jié)構(gòu)承載能力不降低。通過(guò)裝置受力所產(chǎn)生的形變對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析可獲得力與位移函數(shù)表達(dá)式,將其無(wú)量綱化處理并對(duì)位移進(jìn)行求導(dǎo),從而找出平衡位置時(shí)系統(tǒng)的零剛度條件,進(jìn)而確定裝置構(gòu)件的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)參數(shù)優(yōu)化的負(fù)剛度減振裝置進(jìn)行地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析,通過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)與數(shù)值模擬的對(duì)比結(jié)果來(lái)驗(yàn)證裝置的可行性與有效性。從試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果來(lái)看,模型結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)與位移響應(yīng)在安裝新型負(fù)剛度減振裝置后均能得到有效控制且減振效果顯著。論文研究重點(diǎn)分為以下幾方面內(nèi)容:(1)闡述了論文研究的背景及意義,在結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)綜述的基礎(chǔ)上介紹負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的提出背景及其研究應(yīng)用現(xiàn)狀。(2)詳細(xì)說(shuō)明了新型負(fù)剛度減振裝置的具體構(gòu)造,并在裝置力學(xué)分析后將其相關(guān)構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理。(3)對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比分析純框架與安裝負(fù)剛度減振裝置的框架結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)衡量減振裝置的減振效果。(4)對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行數(shù)值模擬分析,并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析驗(yàn)證模型結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。(5)總結(jié)論文研究的內(nèi)容,并提出了裝置在實(shí)際工程中應(yīng)用存在的問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU352.1
【圖文】：

結(jié)構(gòu)振動(dòng)[1]普遍存在于日常生活，通常分為自然振動(dòng)和人工振動(dòng)兩類。自然振地震、風(fēng)振等為代表往往會(huì)對(duì)人類社會(huì)造成重大災(zāi)難具有不可預(yù)知性，而人工振工業(yè)生產(chǎn)、人工爆破、交通通行等領(lǐng)域較為常見(jiàn)，對(duì)人類社會(huì)生活危害不大通常知。地震[2]作為一種突發(fā)性、偶然性的自然災(zāi)害給人類生活帶來(lái)極大困擾，尤其速發(fā)展的今天，為了滿足人類物質(zhì)文化需求國(guó)家正大興土木。突發(fā)性地震給日益的建筑業(yè)帶來(lái)潛在威脅，也深重影響著人類生命財(cái)產(chǎn)安全。圖 1-1 為近 10 年來(lái)全球各地對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)造成威脅的主要地震示例：2008 年中國(guó)汶川縣 8.0 級(jí)地震 2010 年智利 8.8 級(jí)地震

第二章 負(fù)剛度模型的建立與分析。該負(fù)剛度減振裝置由箱型截面鋼管（1-1）性桿（3-3）、兩片剛性斜撐以及三根不同特簧的初始狀態(tài)為自由狀態(tài)。正剛度彈簧與負(fù)、K1，BC 段是裝置中三角桿的水平桿，其長(zhǎng)豎直桿，其長(zhǎng)度為分別為 L1，L2，三角形豎的連接形式為三角形剛性桿與槽型鋼鉸接，外框四個(gè)角 E、F、G，H 處都設(shè)置為鉸接，振裝置可隨作用力的方向產(chǎn)生對(duì)應(yīng)方向的變都設(shè)有槽型連接件并預(yù)留一部分空間，一方和壓縮過(guò)程中發(fā)生彎曲失穩(wěn)現(xiàn)象以及零件間置外框?qū)?yīng)位置均設(shè)有連接件，方便和框架

設(shè)備與儀器擬地震振動(dòng)臺(tái)究模型結(jié)構(gòu)在真實(shí)地震激勵(lì)下的動(dòng)力特征，地震模擬振動(dòng)臺(tái)是不可本文試驗(yàn)所用振動(dòng)臺(tái)基本性能參數(shù)信息見(jiàn)表 3-1 所示。使用 Vibrat振動(dòng)臺(tái)，各個(gè)硬件鏈接示意如圖 3-2 所示。表 3-1 模擬地震振動(dòng)臺(tái)性能參數(shù)性能 指標(biāo)最大承載力 200kg臺(tái)面尺寸 800mm*1000mm*12mm激振方向 單向振動(dòng)激勵(lì) 簡(jiǎn)諧振動(dòng)、地震波最大驅(qū)動(dòng)位移 ±100mm最大驅(qū)動(dòng)速度 600mm/s最大驅(qū)動(dòng)加速度 2g范圍頻率 0-50Hz數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) Vibration Control 、30 通道

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794451