| 【中文题名】 | 框架结构在不同阻尼器模型下的动力分析研究 |
| 【英文题名】 | The Dynamical Analysis on Frame in Different Damper Model |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-5-10 |
| 【中关键词】 | 摩擦阻尼器,粘弹性阻尼器,力学模型,时程分析,现代控制理论, |
| 【英关键词】 | Frictional dampers,Viscoelastic dampers,Caclulating models,Step-by-step method,Modern control theory, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>特种结构>抗震动结构、防灾结构>耐震、隔震、防爆结构 |
| 【论文摘要】 | 随着抗震技术的不断发展,越来越多的耗能装置应用于工程中。本文分析了两种不同类型阻尼器—摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器的刚度和耗能特性,另外,分别对安装摩擦阻尼器及粘弹性阻尼器的框架结构进行时程分析,分析其减震效果。
本文的主要研究内容有:
(1)对摩擦阻尼器的耗能性能进行分析,对比分析了摩擦阻尼器在安装了滑动链杆和未安装滑动链杆时候的刚度变化,设计了一种综合利用转动摩擦和滑动摩擦耗散地震能量的摩擦消能支撑,并且分析了这种摩擦消能支撑的滞回曲线。
(2)介绍了粘弹性阻尼器的构造与性能,对比分析了Maxwell模型、Kelvin模型、标准线性固体模型和有限元模型,应用前三种模型对SA-3型粘弹性阻尼材料进行力学性能计算和分析,并且比较计算结果和试验结果;分析了有限元模型对于某种阻尼材料应力与应变的计算结果与试验结果,并且得出了有关结论。
(3)钢框架结构的恢复力模型简化为双线性模型,摩擦阻尼器的恢复力模型简化为理想弹塑性模型,应用MATLAB语言编制程序,对安装有摩擦阻尼器的结构在地震波输入下的反应进行时程分析,分析起滑位移和支撑刚度对摩擦阻尼器耗能性能的影响;钢... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
8-9 |
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Abstract |
9-10 |
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第1章 绪论 |
10-19 |
|
1.1 前言 |
10-11 |
|
1.2 结构控制概述 |
11-13 |
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1.2.1 被动控制 |
11-12 |
|
1.2.2 主动控制 |
12 |
|
1.2.3 混合控制 |
12-13 |
|
1.3 阻尼器综述 |
13-18 |
|
1.3.1 粘弹性阻尼器 |
13-14 |
|
1.3.2 粘滞流体阻尼器 |
14-15 |
|
1.3.3 摩擦阻尼器 |
15-16 |
|
1.3.4 金属屈服阻尼器 |
16-18 |
|
1.4 本文的主要工作 |
18-19 |
|
第2章 摩擦阻尼器的耗能及非线性刚度分析 |
19-34 |
|
2.1 摩擦阻尼器的分类及其构造 |
19-20 |
|
2.2 摩擦阻尼器的耗能特性 |
20-22 |
|
2.2.1 摩擦阻尼器的受力过程 |
20-21 |
|
2.2.2 摩擦阻尼器的耗能特点 |
21-22 |
|
2.3 影响摩擦阻尼器耗能的因素 |
22-24 |
|
2.4 摩擦阻尼器非线性分析 |
24-32 |
|
2.4.1 纯转动型摩擦阻尼器非线性分析 |
24-27 |
|
2.4.2 复合型摩擦阻尼器非线性分析 |
27-32 |
|
2.5 小结 |
32-34 |
|
第3章 粘弹性阻尼器的工作原理及力学模型 |
34-44 |
|
3.1 粘弹性阻尼器的构造和性能 |
34-37 |
|
3.1.1 粘弹性阻尼器的构造 |
34-35 |
|
3.1.2 粘弹性材料的力学特性 |
35 |
|
3.1.3 粘弹性阻尼器的耗能性能及其影响因素 |
35-37 |
|
3.2 粘弹性阻尼器的常用的计算模型 |
37-39 |
|
3.2.1 Kelvin模型 |
37 |
|
3.2.2 Maxwell模型 |
37-38 |
|
3.2.3 标准线性固体模型 |
38 |
|
3.2.4 有限元模型 |
38-39 |
|
3.3 各种计算模型的对比分析 |
39-43 |
|
3.3.1 Maxwell模型、Kelvin模型和标准线性固体模型的对比 |
39-41 |
|
3.3.2 有限元模型的计算结果和试验结果的对比 |
41-42 |
|
3.3.3 结果对比分析 |
42-43 |
|
3.4 小结 |
43-44 |
|
第4章 带有摩擦阻尼器的钢框架结构的动力分析 |
44-61 |
|
4.1 概述 |
44-45 |
|
4.2 摩擦阻尼结构的阻尼及摩擦支撑的刚度 |
45-47 |
|
4.2.1 摩擦阻尼结构的阻尼 |
46 |
|
4.2.2 摩擦阻尼支撑的刚度 |
46-47 |
|
4.3 钢框架主体结构的恢复力模型 |
47-48 |
|
4.3.1 理想弹塑性模型 |
47 |
|
4.3.2 强化模型 |
47-48 |
|
4.4 结构层模型及刚度矩阵 |
48-50 |
|
4.4.1 层模型的基本假设与分类 |
48-49 |
|
4.4.2 层模型的应用与计算特点 |
49 |
|
4.4.3 层间剪切模型的刚度矩阵 |
49-50 |
|
4.4.4 层间剪切刚度的计算 |
50 |
|
4.5 拐点处理 |
50-52 |
|
4.6 地震波的选用 |
52-53 |
|
4.6.1 直接利用天然地震记录 |
52 |
|
4.6.2 采用人工地震波 |
52-53 |
|
4.7 结构在地震作用下的时程分析 |
53-56 |
|
4.8 算例分析 |
56-60 |
|
4.9 小结 |
60-61 |
|
第5章 装有粘弹性阻尼器的钢筋混凝土框架动力分析 |
61-80 |
|
5.1 粘弹性阻尼器在结构中的布置形式 |
61-62 |
|
5.2 粘弹性消能支撑的水平控制力 |
62-63 |
|
5.3 装有粘弹性阻尼器框架结构的数学模型 |
63-67 |
|
5.3.1 粘弹性消能支撑的数学模型 |
63-65 |
|
5.3.2 粘弹性阻尼结构的数学模型 |
65-67 |
|
5.4 粘弹性阻尼器对框架柱轴力的影响 |
67-70 |
|
5.5 钢筋混凝土框架主体结构的恢复力模型 |
70-72 |
|
5.6 粘弹性动态系统的Simulink仿真 |
72-74 |
|
5.6.1 控制系统状态空间描述 |
72 |
|
5.6.2 结构动态系统的仿真 |
72-74 |
|
5.7 算例分析 |
74-79 |
|
5.8 小结 |
79-80 |
|
结论 |
80-82 |
|
参考文献 |
82-85 |
|
致谢 |
85-86 |
|
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
86 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.121955 |
