叠层钢-铅减震装置试验研究及在网架结构中的减震分析

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围绕大跨空间结构的减隔震问题,在现有铅阻尼器基础上提出了一种新型的叠层钢-铅减震装置。对该减震装置的力学性能进行了试验研究,分析了其耗能情况,总结了试验中的问题并给出了改进建议。随后建立了减震装置的实体模型,对其进行有限元分析并与试验结果进行对比。综合试验结果及模拟结果,参照已有阻尼力模型建立了叠层钢-铅减震装置的阻尼力模型。根据该阻尼力模型将减震装置应用于网架结构中,分析了其在网架结构中的使用效果,为其在网架结构中的应用提供借鉴。具体研究工作如下:  (1)提出一种新型的叠层钢-铅减震装置。新型叠层钢-铅减震装置有两种形式,分别作为支撑和隔震支座。参照叠层橡胶支座的构造,提出了叠层钢-铅减震装置的具体设计方法。  (2)对叠层钢-铅减震装置的力学性能进行试验研究。介绍了试验加载系统及试件模型,设计了试验加载方案,考察了该减震装置在不同的加载位移、不同加载频率以及不同加载次数下的性能。根据试验结果分析了其耗能情况。将作为隔震支座的减震装置与叠层橡胶支座在不同方面进行对比,可供设计人员参考。总结了试验中出现的问题并提出改进意见。  (3)对叠层钢-铅减震装置的力学性能进行有限元分析。利用有限元分析软件建立叠层钢-铅减震装置的三维实体有限元模型,得到其滞回曲线,分析其耗能情况,并与试验结果进行对比。  (4)建立叠层钢-铅减震装置的阻尼力模型。综合试验结果与模拟结果,参照已有的几种有关铅的阻尼力模型,建立了叠层钢-铅减震装置的阻尼力模型,并给出相关参数的计算公式。  (5)对应用叠层钢-铅减震装置的网架结构进行减震性能研究。分别根据作为支撑和隔震支座的减震装置的阻尼力模型,将减震装置应用到网架结构中进行分析研究,对结构的减震性能进行评价。
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