【摘 要】
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桥梁工程作为日常生活交通枢纽的重要组成部分,也是震后不可或缺的生命线工程。因此,桥梁结构需要具备较强的抗震性能。由于桥梁结构所处环境的复杂性及地震的不确定性,桥梁结构极有可能遭遇超过其抗震设防烈度的地震,为了保证桥梁结构在罕遇地震甚至极罕遇地震作用下的安全性,减轻地震作用对桥梁结构的危害,本文提出一种可利用调谐减震及摩擦阻尼耗能的调谐摩擦质量阻尼器（Tuned Friction Mass Damp
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桥梁工程作为日常生活交通枢纽的重要组成部分,也是震后不可或缺的生命线工程。因此,桥梁结构需要具备较强的抗震性能。由于桥梁结构所处环境的复杂性及地震的不确定性,桥梁结构极有可能遭遇超过其抗震设防烈度的地震,为了保证桥梁结构在罕遇地震甚至极罕遇地震作用下的安全性,减轻地震作用对桥梁结构的危害,本文提出一种可利用调谐减震及摩擦阻尼耗能的调谐摩擦质量阻尼器（Tuned Friction Mass Damper,简称TFMD）,主要进行了如下的研究内容:1.调谐摩擦质量阻尼器的作用原理及恢复力理论公式:提出TFMD装置的构造设计,论述TFMD装置的作用原理,推导出TFMD恢复力理论公式,并建立TFMD的恢复力模型,给出惯性力及摩擦力的放大倍数公式。2.调谐摩擦质量阻尼器单自由度结构系统的简谐激励分析:分别进行TFMD单自由度有无阻尼结构系统的简谐振动分析,推导结构响应解析解,并通过MATLAB编制的数值分析程序验证解析解的正确性,进行无控结构与TFMD有控结构的减震效果对比;进行TFMD单自由度结构系统简谐激励参数分析,论述主要参数对结构位移响应幅值的影响;推导TFMD单自由度系统在简谐激励作用下一个振动周期的能量解析解。3.调谐摩擦质量阻尼器单自由度结构系统的地震响应分析:介绍TFMD结构系统程序的编制步骤;进行TFMD单自由度结构系统地震响应时程分析,考虑质量比和摩擦力对结构减震效果的影响;进行TFMD单自由度结构系统响应反应谱分析,考虑参数对结构响应谱的变化规律;进行TFMD单自由度结构系统的能量时程分析,考虑参数对耗能比的影响;通过分别在SAP2000和MATALB施加相同的结构和装置参数进行计算,验证TFMD有限元模拟的合理性和程序编制的正确性。4.考虑调谐摩擦质量阻尼器的连续梁桥抗震性能研究:在SAP2000软件建立连续梁桥的有限元模型,进行该桥梁结构的模态分析,得到桥梁结构的动力响应特性,确定桥梁结构的主要模态振型,确定TFMD装置的参数,在连续梁桥活动支座布置TFMD装置,分别进行E2地震和极罕遇地震作用下的连续梁桥的抗震性能分析。
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