結構被動控制可以有效地減輕結構在風和地震作用下的反應和損傷、有效地提高結構的抗災能力,在結構中設置位移相關摩擦阻尼器是結構被動控制的有效策略之一。在結構振動控制幾十年的發(fā)展過程中,國內外學者對于各種摩擦阻尼器的試驗、理論分析和控制設計方法進行了大量研究。但隨著被動消能減震技術的不斷發(fā)展,仍出現(xiàn)一些問題有待進一步探討研究。在此背景下,本文主要進行了以下幾個方面的研究： 1.本文首先提出了一種位移相關摩擦阻尼器的力學模型,并對SDOF體系的控制方程利用諧波平衡法求得正弦波激勵下的位移解析解。然后利用經(jīng)典的四階Runge-Kutta法對位移的解析解和頻率響應方程進行數(shù)值檢驗,并研究了位移相關摩擦阻尼器的三個參數(shù)對二者吻合程度的影響。本文還研究了有控SDOF體系在El Centro(1940,NS)地震動激勵下的響應。 2.本文對位移相關摩擦阻尼器用于五層剪切型框架結構地震反應控制進行了系統(tǒng)研究。MATLAB數(shù)值分析結果表明,在分別輸入具有長周期速度脈沖型地震波和典型的常規(guī)強震記錄時,位移相關摩擦阻尼器對結構地震響應的控制效果非常顯著。在此基礎上還從能量的角度分析了設置摩擦阻尼器的減振機理,并給出了摩擦阻尼器振動控制的能量描述方法。 3.研究了兩個位移相關摩擦阻尼器在五層剪切型框架上的最優(yōu)布置問題。利用國際上通用的結構振動控制Benchmark評價指標,對位移相關摩擦阻尼器的控制效果進行比較分析,最終確定這兩個阻尼器應該布置在結構層間位移較大的位置上,即剪切型框架的底部兩層。 4.研究了位移相關摩擦阻尼器對鉛芯橡膠基礎隔震結構的減震效果。對該隔震結構數(shù)值分析表明,在脈沖型近場地震激勵下能顯著降低隔震層位移,減幅可達50%左右,同時對上部結構的層間位移和加速度響應也有一定的減震效果,但是震后隔震層有可能存在殘余位移。而在常規(guī)強震激勵下,位移相關摩擦阻尼能夠減少隔震層位移,但是會增加上部結構的地震響應。根據(jù)參數(shù)分析,對位移相關摩擦阻尼器的三個主要參數(shù)如何選取給出了建議。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU352.12

【參考文獻】

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本文編號：2025530