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（铅）粘弹性阻尼结构的试验与研究

作　者: 徐赵东
导　师: 赵鸿铁
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: （铅）粘弹性阻尼器（铅）粘弹性阻尼结构耗能减震振动控制性能试验振动台试验
分类号: TU352.1
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

结构振动控制是一种新型的抗震技术，利用粘弹性阻尼器进行结构减震就是一种有效的被动控制方法，它不仅具有构造简单、施工方便、耐久性好等优点，而且具有很好的耗能特性，能有效地减小建筑结构的风振和地震反应。因此，国内外己有越来越多的专家学者投入到此方面进行研究，并己取得了一些成果，但在新型阻尼材料和阻尼器的开发研究。阻尼器的性能、阻尼结构的分析与设计等方面仍存在许多问题，有待进一步解决完善。本文以开发研究新型的阻尼器——铅粘弹性阻尼器和铅橡胶阻尼器，并建立一套关于（铅）粘弹性阻尼结构的分析方法和设计方法为目的，主要完成了如下工作：（l）（铅）粘弹性阻尼器的性能试验对粘弹性阻尼器在不同温度、频率、应变幅值和厚度下进行试验研究，以考查阻尼器的耗能性能及各影响参数对其性能的影响规律；对作者开发的新型阻尼器—铅粘弹性阻尼器和铅橡胶阻尼器进行性能试验，研究其耗能性能，探求不同的影响参数对其性能的影响规律。（2）（铅）粘弹性阻尼器的力学模型在了解和掌握用于分析粘弹性阻尼器几种力学模型的基础上，提出能够体现粘弹性阻尼器温度和频率影响效应的计算模型—等效标准固体模型，对比用于分析铅粘弹性阻尼器和铅橡胶阻尼器的两种计算模型。（3）粘弹性阻尼结构的振动台试验对装有粘弹性阻尼器的钢筋混凝土结构进行振动台试验，了解粘弹性阻尼器对钢筋混凝土结构的减震效果、阻尼器对结构动力特性的影响以及阻尼器在结构中不同设置时粘弹性阻尼结构的动力反应。（4）（铅）粘弹性阻尼结构的地震反应分析分别用等效线性化理论、复模态理论和现代控制理论对粘弹性阻尼结构进行动力反应分析和比较；同时，对结构按三线型刚度退化模型考虑，粘弹性阻尼器用作者所提出的等效标准固体模型模拟，对粘弹性阻尼结构和毗邻粘弹性阻尼结构进行弹塑性分析；用二折线模型模拟铅粘弹性阻尼器和铅橡胶阻尼器，结构按三线型刚度退化模型考虑，对装有该阻尼器的结构和毗邻结构进行弹塑性分析。（5）（铅）粘弹性阻尼结构的随机地震反应分析将随机振动理论引入到（铅）粘弹性阻尼结构的研究中去，考虑在随机地震下，（铅）粘弹性阻厄结构的随机地震反应分析。（6）（铅）粘弹性阻尼结构的优化理论与方法在既定的优化目标下对粘弹性阻尼器的特性参数和粘弹性阻尼结构进行优化设计；对（铅）粘弹性阻尼结构在随机振动下考虑扭转效应的空间优化给出相应的计算理论与方法，并给出计算实例，编制相应的计算软件。（7）（铅）粘弹性阻尼结构的设计原则与设计方法本文的创新之处在于：＊）国内第一次对装有粘弹性阻尼器的钢筋混凝土结构进行振动台试验；（2）提出了体现粘弹性阻尼器温度及频率影响效应的计算模型。。（3）开发研制出新型复合型阻尼器一铅粘弹性阻尼器和铅橡胶阻尼器； K）把受控结构当作控制系统，加入阻尼器即相当于改变控制系统的参数，将地震波视为系统输入，将结构反应视为系统输出，用现代控制理论对受控结构进行仿真分析：（5）按作者所提出的计算模型模拟粘弹性阻尼器，原结构按三折线刚度退化模型考虑，建立了一套关于（铅）粘弹性阻尼结构以及相应的毗邻建筑的弹塑性分析方法；（6）利用单纯形法对粘弹性阻尼器及其设置同时进行优化；（7）建立了在随机地震下考虑扭转效应的空间优化理论；仰提出了粘弹性阻尼结构的抗震设计方法，并给出了相应的阻尼支撑的施工构造措施。

（铅）粘弹性阻尼结构的试验与研究

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