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软钢阻尼器在钢框架结构中的减震效果分析

朱春福  
【摘要】:软钢阻尼器在钢框架结构中减震效果的优劣与多种因素有关:即阻尼器的位置、阻尼器的屈服强度、阻尼器与主体结构之间的刚度比、阻尼器屈服剪力与结构总剪力之比等。 本文首先基于等效粘滞阻尼比的定义,推导了软钢阻尼器结构等效粘滞阻尼比的表达式,据此进一步确定了等效粘滞阻尼比取最大值时的分配率,将其定义为阻尼装置受剪承载力最优分配率,从而明确了使软钢阻尼器的耗能量达到最大时软钢阻尼器结构所应具备的条件,即阻尼器的减震效果能够达到最佳状态。 对层层设置阻尼器的钢框架结构进行了大量的参数分析,以考察软钢阻尼器在钢框架结构中的减震效果。进行分析时,将阻尼装置受剪承载力分配率在0.0~0.9范围内进行变化,考察不同的分配率条件下阻尼器的减震效果。数值分析结果表明,阻尼装置受剪承载力分配率在其最优分配率附近能够发挥最佳减震效果,同时也表明在较大的分配率范围内阻尼器也具有明显的减震效果。 本文同时也对隔层设置阻尼器和底部若干层设置阻尼器的钢框架结构进行了减震效果分析。钢框架结构中隔层设置阻尼器时的减震效果明显低于层层设置的情况,其实际应用意义不大。对未安装阻尼器的纯框架结构中自下而上逐层增设阻尼器进行非线性地震反应分析,考察软钢阻尼器的减震效果。计算结果表明,阻尼器的减震效果大体上随着增设阻尼器层数的增多而加强,即各层均设有阻尼器时的减震效果最佳。同时也发现安装阻尼器的层数达到总层数的2/3左右时,能够获得与层层设置阻尼器的情况基本接近的减震效果。


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