摩擦摆隔震支座理论的分析和数值模拟的研究

《摩擦摆隔震支座理论的分析和数值模拟的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究日期：2016-04-20课程：结构加固设计与应用作者简介：***（19****-），男，工学硕士。主要从事结构抗震抗风与加固研究。E-mail:gongjian_07@163.com龚健，邓雪松,周云（广州大学土木工程学院，广州510006）摘要：介绍了摩擦摆隔震支座的基本构成和隔震原理，利用力学平衡原理对摩擦摆隔震支座进行了理论分析，推导出摩擦摆隔震支座的刚度和等效粘滞阻尼比，构造了摩擦摆隔震支座的滞回模型，并探讨了该支座的自回复能力，得到了其最大残余位移计算公式。采用有限元软件A

2、BAQUS对摩擦摆隔震支座进行实体单元建模，模拟低周反复荷载作用下该支座的滞回特性与回复特性。研究结果表明：（1）理论分析和数值模拟结果吻合较好，验证了提出的滞回模型和最大残余位移计算公式的正确性；（2）摩擦摆隔震支座的滞回曲线饱满，具有良好的滞回性能；（3）摩擦摆隔震支座的刚度与球面半径成反比，可能的最大残余位移为摩擦系数和球面半径的乘积；（4）该支座的最大应力出现在支座位于设计位移时刻，且一般位于滑块或支座板球铰面边缘。关键词：摩擦摆隔震支座；低周反复；滞回特性；回复能力；摩擦系数；球面半径中图分类号：TU352.1

3、文献标识码：StudyontheTheoreticalAnalysisandNumericalSimulationofFrictionPendulumBearingGONGJian,DENGXue-song,ZHOUYun(SchoolofCivilEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China;)Abstract:Thebasicstructureandseismicisolationprincipleoffrictionpendulumbearing(FPB

4、)areintroduced,theoreticalanalysisstudyonFPBbasedontheprincipleofmechanicalequilibriumisconducted,thestiffnessandeffectiveviscousdampingratioofFPBarederivedandalsothehystereticmodelisconstructedwhileitsrecoverymechanismisdiscussedandthecomputingformulaofmaximumre

5、sidualdisplacementisobtainedaswell.Moreover,themodelwithsolidelementofFPBisbuiltbyusingABAQUSsoftware,thehystereticpropertyunderlowcyclicloadingandrecoverycharacteristicaresimulated.Theresultsshowthat:(1)theresultsofnumericalsimulationagreewellwiththeoreticalanal

6、ysis,thehystereticmodelandthecomputingformulaofmaximumresidualdisplacementproposedareverified;(2)FPBhasfavorablehystereticpropertyaccordingtoitsplumphystereticcurve;(3)thestiffnessofFPBisinverselyproportionaltothesphericalradius,andtheprobablemaximumresidualdispl

7、acementofFPBistheproductoffrictioncoefficientandsphericalradius.;(4)themaximumstressofbearingappearswhenthebearingreachesitsdesigneddisplacement,anditmaygenerallysituateintheedgeofballjointsurfaceofsliderorbearingplate.Keywords:frictionpendulumbearing;lowcyclic;h

8、ystereticproperty;recoverycapability;frictioncoefficient;sphericalradius引言摩擦滑移隔震是开发应用最早的隔震技术之一，所用摩擦材料多为沙砾、石墨、滑石粉等廉价材料，比较经济且简单易行。摩擦滑移隔震系统通常由隔离地震的摩擦滑动机构和限位复位的阻尼向