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《新型耗能阻尼减震器的开发与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、18卷I期地震工程与工程振动VoL18,No.l1998年3月EARTHQUAKEENGINEERINGANDENGINEERINGVIBRATIONMu。1998新型耗能(阻尼)减震器的开发与研究‘周云刘季(中国广州510405华南建设学院西院)(中国哈尔滨150008哈尔滨建筑大学)f中国哈尔滨150001哈尔滨工业大学博士后跳动站)摘要本文阐述了耗能减震的概念和原理。提出r耗能减震器设计的新思想、研制月发f多押新型实用耗能(阻尼)减震器，并对其中的圆环耗能器、双环耗能器、加劲圆环耗能器.弹塑隆摩擦复合耗能器等进行了循环
2、荷载试验，考察了耗能器的工作性能和耗能性能.对己装与未装耗能减震器的钢筋棍凝上框架模型进行了伪动力对比实验，进一步考察T耗能减震器的减震效果.在试验研究的基础上对耗能(阻尼)减震结构体系的分析方法进行了研究，并编制了相应的计算软件试验和分析表明，所研制的耗能减震器工作性能稳定、耗能效率高、减震效果好.构造简单.文章最后对耗能减震技术的前景作了展望.主题词耗能器循环加载试验伪动力试验中国图书分类号:P315.9661耗能减震的概念与原理传统的结构抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用的，即由结构本身储存和耗散地震能
3、量，以满足结构抗震设防标准，小震不坏、中震可修、大震不倒。这是被动消极的抗震对策.由于人们尚不能准确地估计结构在未来可能遭遇的地震灾害作用的强度和特性，按传统方法设计的结构不具备自我调节能力，因此在地震作用下，结构很可能不能满足安全性的要求，而产生严重破坏或倒塌，造成重大的经济损失和人员伤亡。1976年7月28日的唐山大地震和1995年1月17日的日本阪神大地震就是典型的例子合理有效的抗震途径是对结构施加控制机构(系统或装置)，由控制机构与结构共同承受地震作用，即共同储存和耗散地震能量，以调节和减轻结构的地震反应(加速度、速
4、度、位移)，确保结构本身及结构中的人员、仪器设备等的安全和处于正常使用环境状态。这种结构抗震途径称为“结构减震控制”、这是积极土动的抗震对策。无疑这是结构抗震对策的重大突破和发展，是结构抗震对策新的里程碑。根据控制机制的不同，结构减震控制分为被动控制(包括基础隔震、耗能减震、吸振减申国家自然科学基金资助项目和囚家’‘八斤”科枝攻笑项日收稿日期:1997-07-14周云32岁男副教授博士华南建设学院西院邮编510405万方数据竺地震工程与工程振:动18卷震)、主动控制、混合控制及半土动控制1‘一21耗能减震技术是在结构物某些部
5、位(如支撑、剪力墙、节点、联接缝或连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等)设置耗能部件或耗能(阻尼)器，通过摩擦、弯曲(或剪切、扭转)弹塑(或粘弹)性滞回变形耗能来消耗地震能量，以减小主体结构地震反应，从而减轻其破坏、达到减震控震的目的。耗能减震的原理可以从能量角度来描述。单自由度的传统结构抗震体系和耗能减震体系，在地震中任意时刻的绝对能量方程可写为,I:传统抗震结构E_=E=+E十E,+E,(1)耗能减震结构尽了=E+代‘+E,’十氏'+Ed(2)式中E,d、E_'—地震过程中输人结构体系的绝对能量;E,.,E,.'—
6、结构体系的绝对动能;E,.,E,.'—结构体系的粘滞阻尼耗能;E,,E,'—结构体系的弹性应变能;E,,E,'—结构体系的非弹性变形滞回耗能‘Ed—耗能部件或附加耗能(阻尼)器的耗能。在上述能I方程(1)和(2)中，由于E,和E,仅仅是能量转换，不能耗能，双和E,只占总能量的很小部分(只占5%左右)，可以忽略不计.在传统的抗震结构中，主要依靠E,消耗输人结构的地震能量，但因结构构件在利用其自身变形耗散地震能量的同时，构件本身将遭到损伤甚至破坏，某一结构构件耗能越多，则其破坏越严重在耗能减震结构体系中，耗能部件或附设的阻尼器率
7、先进人耗能工作状态，充分发挥耗能作用，耗散大量输人结构体系的地震能量，则结构本身需消耗的能量减小，意味着结构反应减小，从而有效地保护了主体结构，使其不再受到损伤或破坏一般来说，结构的损伤程度与结构的最大变形△m。、和滞回耗能(或累积塑性变形)E,成正比，可以表达为1”一6D=1(4m...En)(3)在耗能减震结构中，由于最大变形△洲其’和滞回耗能E,’较之传统抗震结构的最大变形A-和滞回耗能瓦大大减小，因此结构的损伤大大减小2耗能(阻尼)器设计的新思想与新型耗能(阻尼)器研制目前研究开发的耗能(阻尼)减震器种类很多，归纳起
8、来有以下几类卜'k(1)摩擦耗能器;(2)枯(弹)N-阻尼器;(3)金属阻尼器;(4)白耗能减震元件其中许多不同构造Ti式的装置已在新建工程和建筑抗震加固工程中得到应用，取得了良好效果和经济效益但目前研究开发的耗能(阻尼)减震器存在以下问题:(1)耗能机制单一，仅以一种方一式耗散能量，如利
