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具有薄弱层的框架结构刚度沿竖分布不均匀。在地震中薄弱层将产生较大的层间变形,从而发生严重的震害。为了控制具有薄弱层的框架结构的地震反应,本文提出在框架薄弱层处设置耗能阻尼器人字型支撑。耗能阻尼器是通过增加结构阻尼,耗散结构的振动能量来达到减小结构反应目的的。由于这种耗能阻尼器的控制力是控制装置随结构一起运动而被动产生的,因此,这种被动控制具有装置简单,价格便宜,可靠性好,无需外加能源等优点,越来越受到各国专家学者和工程设计人员的重视。 论文首先进行了摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器的动力性能试验,获得了两种阻尼器的滞回曲线和性能参数随激励性质变化的规律,为进一步开发新型的耗能阻尼器提供了基础。本文设计加工的活塞式常摩擦力阻尼器耗能明显,且能方便地运用于实际工程。同时在上述两种阻尼器试验基础上对粘弹性.摩擦阻尼器的耗能机理进行了研究,并在理论上获得了它的滞回曲线。 本文然后在试验的基础上,分别建立了三种阻尼器的有限元模型,并在力学模型的基础上进一步建立了耗能阻尼器与支撑的组合单元刚度矩阵。基于框架结构剪切型层模型,建立了耗能阻尼器对建筑结构非线性地震反应的基本控制方程,由此进行了某十二层钢筋混凝土框架结构设置三种耗能阻尼器在多遇和罕遇地震下的动力有限元分析,为进行实际结构设置耗能阻尼器的抗震设计提供了有益的参考。 本文最后进行了框架薄弱层设置耗能阻尼器支撑的地震模拟振动台试验和针对振动台试验的有限元分析。试验分别在五层钢框架模型的第一、三和五层薄弱层设置三种耗能阻尼器支撑,进行了多遇地震和罕遇地震的抗震试验。试验结果和理论计算结果表明,在多遇地震下摩擦机构不起滑,粘弹性-摩擦阻尼器的减振效果和纯粘弹性阻尼器相当,而摩擦阻尼器的作用相当于纯支撑;在罕遇地震下粘弹性材料达到剪切极限,摩擦机构起滑,故粘弹性-摩擦阻尼器的减振效果最好。