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工程结构减震控制是当今土木工程中一个前沿研究领域,近几十年来许多国家已开始研究结构控制问题。粘弹性材料具有应变滞后于应力的阻尼特性,由它制成的粘弹性阻尼器及消能支撑是一种基本上与速度相关的被动减震装置,可减小工程结构物对风及地震的振动反应。它不会使结构系统发生不稳定,具有安装简单、造价低廉、性能优良等优点具有广阔的工程应用前景。因此,对于设置粘弹性消能支撑结构的研究,在理论和实用上都是很有价值的。
本文首先介绍了粘弹性阻尼器的性能特点及消能减震原理,提出一种新的支撑形式一小八字曲拐撑。在此基础上,对设置三种不同形式消能支撑的钢框架进行了试验研究,本文研究的主要内容和成果如下:1.介绍了粘弹性阻尼器和消能支撑的的消能原理与模型简化。
2.提出了一种新型粘弹性消能支撑一小八字曲拐撑,推导了其轴向变形表达式,并给出了水平控制力的计算公式。
3.进行了粘弹性消能支撑在钢框架模型中的试验研究,研究了设置不同消能支撑使结构的动力特性及动力反应及其控制情况。
4.用SAP2000软件建模,分别对设置不同消能支撑的结构框架形式进行时程分析,分别验证它们对结构的控制能力,并将试验结果与模型结果进行了对比分析。
5.探讨分析了粘弹性消能减震结构的抗震设计方法和步骤。
6.用工程实例来验证新的消能减震装置的有效性。结果表明:粘弹性消能支撑能有效的降低结构的地震反应,值得推广应用。