【摘要】：隨著上世紀(jì)七十年代結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制被提出以后,在土木工程領(lǐng)域這一理論得到了廣泛的應(yīng)用與研究,其中摩擦阻尼器是比較常用的消能減震裝置,但是其也有著自身的局限性。這主要體現(xiàn)在:(1)在地震作用下摩擦阻尼器可以很好的吸收地震作用傳遞到上部結(jié)構(gòu)的能量但是其的工作時(shí)間比較短;(2)普通的摩擦阻尼器只能在地震作用時(shí)工作。面對(duì)這兩個(gè)問題,本文從第一個(gè)不足點(diǎn)入手,提出了在有限的被破壞時(shí)間內(nèi)如何去吸收更多的能量這一思路,并研制了波紋摩擦阻尼器。本文在摩擦阻尼器的理論基礎(chǔ)上,對(duì)波紋摩擦阻尼器進(jìn)行了有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究:(1)研究設(shè)計(jì)了新型波紋摩擦阻尼器的構(gòu)件組成及相應(yīng)的尺寸大小,并在假設(shè)條件下根據(jù)材料力學(xué)及庫侖力公式進(jìn)行了位移與波紋摩擦阻尼器出力性能的關(guān)系公式推導(dǎo),根據(jù)公式提出了相關(guān)的影響因子。(2)通過相關(guān)試驗(yàn)得到波紋摩擦阻尼器在一定條件下的滯回曲線,發(fā)現(xiàn)其面積很大說明耗能性能出眾,但是滯回曲線的四周具有不穩(wěn)定的波紋形狀,同時(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其耗能性能隨著提供的螺栓的預(yù)緊力的增大而增大,但是不是線性關(guān)系。(3)應(yīng)用ABAQUS對(duì)波紋摩擦阻尼器與光滑摩擦阻尼器進(jìn)行建模和有限元分析,因?yàn)槟Ｐ偷膹?fù)雜性,采用了等效摩擦系數(shù)置換的方法,用光滑摩擦阻尼器的有限元模型定義了三角形鋸齒邊長為0.75mm波紋摩擦阻尼器的有限元模型。(4)將等效的摩擦系數(shù)輸入到MIDAS建立的框架模型中,對(duì)其加載Elcenth天然波,通過對(duì)比正�？蚣芙Y(jié)構(gòu)及裝有光滑摩擦阻尼器的框架結(jié)構(gòu)的層最大位移層間角,獲得波紋摩擦阻尼器的抗震性能。研究結(jié)果表明,波紋摩擦阻尼器有著比較好的出力性能,相對(duì)飽滿的滯回曲線,同時(shí)有限元分析中有著比較好的抗震性能。
[Abstract]:Since the passive control of structures was put forward in 1970s, the theory has been widely applied and studied in the field of civil engineering, among which friction dampers are more commonly used as energy dissipation devices, but they also have their own limitations. The main results are as follows: (1) friction dampers can absorb the energy transferred from earthquake to superstructure but their working time is short; (2) ordinary friction dampers can only work under earthquake action. In the face of these two problems, this paper starts with the first deficiency point, puts forward the idea of how to absorb more energy in the limited time of being destroyed, and develops a corrugated friction damper. Based on the theory of friction damper, the finite element analysis and experimental study of corrugated friction damper are carried out in this paper. (1) the component composition and the corresponding size of the new corrugated friction damper are studied and designed. Based on the material mechanics and Coulomb force formula, the relationship between displacement and the output force performance of corrugated friction dampers is deduced. According to the formula, the influence factors are put forward. (2) the hysteretic curves of corrugated friction dampers under certain conditions are obtained through correlation tests, and it is found that the large area of the dampers shows that the energy dissipation performance is outstanding. However, the hysteretic curve has unstable corrugated shape around it, and it is found that the energy dissipation performance increases with the increase of the pre-tightening force of the supplied bolt. But it is not a linear relationship. (3) the corrugated friction dampers and smooth friction dampers are modeled and analyzed by ABAQUS. Because of the complexity of the model, the equivalent friction coefficient replacement method is used. Using the finite element model of smooth friction damper, the finite element model with triangular sawtooth length as 0.75mm corrugated friction damper is defined. (4) the equivalent friction coefficient is input into the frame model established by MIDAS and the natural Elcenth wave is loaded on it. The seismic behavior of corrugated friction dampers is obtained by comparing the maximum displacement interlayer angles between normal frame structures and frame structures with smooth friction dampers. The results show that the corrugated friction dampers have better force performance, relatively full hysteretic curves and better seismic performance in finite element analysis.
【學(xué)位授予單位】：長春工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU352.1

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本文編號(hào)：2419103