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(jié)構(gòu)阻尼、減小結(jié)構(gòu)地震或風(fēng)振響應(yīng)。為研究黏彈性阻尼器的耗能和滯回特征,設(shè)計(jì)加工了2個(gè)橡膠黏彈性阻尼器,對其進(jìn)行變形相關(guān)性和頻率相關(guān)性循環(huán)加載試驗(yàn)。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(xué)性能指標(biāo)及其變化規(guī)律。結(jié)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(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)與變形幅值的相關(guān)性明顯,與加載頻率的相關(guān)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(xué)模型來模擬該類黏彈性阻尼器的滯回性能,模擬結(jié)果與試驗(yàn)曲線吻合良好,各力學(xué)性能指標(biāo)誤差均小于9.72%,驗(yàn)證了該理論模型的正確性以及應(yīng)用于非線性時(shí)程分析的合理性。 

【文章來源】：自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2020,29(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)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(jìn)行變形相關(guān)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(qiáng)。各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)隨剪切變形的變化規(guī)律如圖5所示�？梢钥闯鲎枘崞鞲髁W(xué)性能與應(yīng)變幅值的相關(guān)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(yīng)變達(dá)到100%時(shí)達(dá)到最小,隨后增加。

各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)隨剪切變形的變化規(guī)律如圖5所示�？梢钥闯鲎枘崞鞲髁W(xué)性能與應(yīng)變幅值的相關(guān)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(yīng)變達(dá)到100%時(shí)達(dá)到最小,隨后增加。2.3 頻率相關(guān)性

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3236204