黏彈性阻尼器是一種簡單高效的被動耗能裝置,它是由約束鋼板夾黏彈性材料組合而成,通過黏彈性材料的剪切滯回耗能來提高結構阻尼、減小結構地震或風振響應。為研究黏彈性阻尼器的耗能和滯回特征,設計加工了2個橡膠黏彈性阻尼器,對其進行變形相關性和頻率相關性循環(huán)加載試驗。分析了其在不同工況下的每循環(huán)耗能、最大阻尼力、存儲剪切模量、等效黏滯阻尼比等力學性能指標及其變化規(guī)律。結果表明,橡膠黏彈性阻尼器滯回曲線飽滿、穩(wěn)定,耗能顯著;隨著變形的增加,滯回環(huán)面積增大;各項力學性能指標與變形幅值的相關性明顯,與加載頻率的相關性較小。根據(jù)滯回曲線高度非線性的特征,提出了一種考慮多種非線性因素的理論力學模型來模擬該類黏彈性阻尼器的滯回性能,模擬結果與試驗曲線吻合良好,各力學性能指標誤差均小于9.72%,驗證了該理論模型的正確性以及應用于非線性時程分析的合理性。 

【文章來源】：自然災害學報. 2020,29(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

試驗加載裝置

為研究剪切變形幅值對阻尼器滯回性能的影響規(guī)律,對試件1進行變形相關性加載。剪切變形幅值依次取D=2.5 mm、5.0 mm、7.5 mm、10.0 mm、15.0 mm。圖4分別給出了試件1在所有頻率不同幅值下的剪切力-位移滯回曲線。由圖可知,橡膠黏彈性阻尼器的滯回性能穩(wěn)定、滯回曲線飽滿,隨著變形幅值的增加,滯回曲線包圍面積增大,即耗能效果增強。各項力學性能指標隨剪切變形的變化規(guī)律如圖5所示。可以看出阻尼器各力學性能與應變幅值的相關性明顯,且在不同加載頻率下隨剪切變形幅值變化的規(guī)律基本一致。隨著剪切變形的增加,最大阻尼力逐漸增大;每循環(huán)耗能逐漸增加且剪切變形越大增加速度越快;存儲剪切模量和等效剛度變化規(guī)律一致,都隨著剪切變形的增加而減小,且減小趨勢趨于平緩;損耗因子和等效黏滯阻尼比變化規(guī)律一致,都是先減小且在剪切應變達到100%時達到最小,隨后增加。

各項力學性能指標隨剪切變形的變化規(guī)律如圖5所示。可以看出阻尼器各力學性能與應變幅值的相關性明顯,且在不同加載頻率下隨剪切變形幅值變化的規(guī)律基本一致。隨著剪切變形的增加,最大阻尼力逐漸增大;每循環(huán)耗能逐漸增加且剪切變形越大增加速度越快;存儲剪切模量和等效剛度變化規(guī)律一致,都隨著剪切變形的增加而減小,且減小趨勢趨于平緩;損耗因子和等效黏滯阻尼比變化規(guī)律一致,都是先減小且在剪切應變達到100%時達到最小,隨后增加。2.3 頻率相關性

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3236204