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消能减振技术是把结构物的某些非承重构件设计成消能元件,或在结构物的某些部位装设阻尼器。在强风或强震作用下,这些消能元件或阻尼器首先进入非弹性状态,产生较大的阻尼,大量耗散能量,使主体结构的动力反应减小,有效地减轻结构的变形和损伤。性能优良的阻尼器及简单有效的阻尼器结构动力响应分析方法是消能减震技术得以顺利实施的关键。本文总结了近年来国内外学者在消能减震方面的研究成果,研究了铅剪切阻尼器及相关减震理论,具体研究了以下几个方面的内容:
1)总结和概括了铅剪切阻尼器的几种常用滞回曲线模型。
2)在已有的铅剪切阻尼器模型基础上,研制了新型铅剪切阻尼器。阐述了新型铅剪切阻尼器的构造、组成。介绍了铅剪切阻尼器的试验加载系统,设计了试验加载方案,采用不同控制振幅和控制频率相组合的方式对铅剪切阻尼器进行了详细地试验研究。根据试验测得的数据,计算了不同频率、振幅条件下阻尼器的滞回曲线面积和第二刚度,分析了频率、振幅对阻尼器参数的影响,得到了铅剪切阻尼器的滞回模型,对比分析了试验研究与理论分析的结果。
3)采用大型有限元软件ANSYS对铅剪切阻尼器的滞回性能进行了模拟,数值计算结果与试验结果进行了对比。
4)采用软件ETABS对某安装铅剪切阻尼器的火电厂进行了静力弹塑性分析。首先对push-over分析方法的发展状况、基本假定、理论基础做了论述;在此基础上应用ETABS软件,考虑多种水平荷载分布方式对该结构进行了罕遇地震作用下的push-over分析,得到了结构底部剪力一顶点位移关系曲线、层间位移角等结果,据此对结构的抗震性能进行了多方面的评价。
最后,对本文的研究工作进行了总结,给出了研究中的一些结论,并指出了需要进一步研究解决的问题。