黏滞-屈服型复合耗能支撑设计与性能研究

发布时间：2019-10-24 03:23

【摘要】：建筑工业化的发展促进了钢结构和装配式构件的发展,其中防屈曲耗能支撑因其良好的抗震性能被广泛使用。为了实现更好的工业化生产和现场装配,以及提高其抗震性能,设计一种新型黏滞-屈服型组合耗能支撑。通过ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真平台对钢框架与支撑的组合结构进行地震动力学仿真。结果表明,钢结构中安装黏滞-屈服型分级耗能支撑可以有效减小结构振动反应,降低结构冲击损伤。
【图文】：

组合耗能支撑内部设置了缸体和滑块［７］，，在外界振动下，滑块在缸体内部滑动，受到黏滞液体的阻尼力，动能转化为热能耗散，从而减小结构振动。若发生较大振动，则滑块会受到很大的阻尼力，导致滑杆内力增大直至达到屈服极限，产生屈服耗能。３黏滞－屈服型支撑的力学模型建立黏滞－屈服型组合耗能支撑在结构中的作用主要有两个方面：第一，阻尼作用：主要表现为黏滞耗能作用与屈服耗能作用。第二，刚度作用：主要表现为支撑存在动态刚度。所以力学模型采用Ｋｅｌｖｉｎ模型［８］，如图２所示。图２黏滞－屈服型耗能支撑力学模型假设有正弦简谐波ｕ（ｔ）作用于该阻尼器：ｕ（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎωｔ（１）则该阻尼装置抗力的表达式为：Ｆｄ（ｔ）＝ｋｕ（ｔ）＋Ｃｕ·（ｔ）＝Ｆ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）（２）式中：ｋ为阻尼器的储存刚度；Ｃ为阻尼器的阻尼常数；Ｆ０为阻尼力的幅值；φ为阻尼力与位移的相位差。联立式（１）和式（２）得：Ｆｄ－ｋｕＣｕ０（）ω２＋ｕｕ（）０２＝１（３）

本文编号：2552356