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金属软钢阻尼器应用研究

添加时间:2020-03-17 点击量:

软钢阻尼器具有可靠、稳定的工作性能,通过耗能有效的减少主体结构的地震反应;软钢阻尼器可用于各种结构形式的建筑既可用于新建建筑又可用于现有建筑的抗震加固并且对遭受地震损伤的结构进行修复;即适用于混凝土结构,也可用于钢结构,目前已经有工程将其应用于重型木结构中。软钢阻尼器具有许多优良性能,受到国内外学者和建筑工程界专家的广泛关注,已应用于大量实际工程中。

  剪切钢板阻尼器是由Seki等人利用软钢板的剪切变形耗能原理而研制的一种阻尼器,主要是由上下连接板和中间剪切耗能钢板通过焊接或螺栓连接组成。其耗能原理:在水平荷载作用下由于结构层间产生大的变形带动钢板发生剪切变形,产生塑性屈服来消耗传入的能量从而达到耗能减震目的。

  Yasumasa等人对剪切钢板阻尼器进行了低周反复加载试验,剪切钢板阻尼器的材料采用屈服强度为219 MPa日本标准钢在循环荷载作用下该阻尼器的滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力.1997年日本学者田中清等针对腹板宽厚比剪切钢板阻尼器的影响进行了往复水平荷载剪切试验,发现随着腹板宽厚比的增大平面外失稳现象越明显最终给出了腹板宽厚比范围保证了阻尼器的滞回能力。

  2008年陈之毅等利用ABAQUS软件对软钢剪切阻尼器进行低周反复加载有限元分析研究阻尼器的尺寸等对耗能能力的影响给出了设计参数的取值范围(柔细比应在0.2-0.5之间)。

  2011年杜德月等通过对剪切钢板阻尼器构造和滞回曲线描述介绍了其工作原理。引入工程算例利用有限元软件模拟安装剪切阻尼器前后结构的顶点位移和层间位移角等参数的对比情况证明安装剪切钢板阻尼器能够有效的起到耗能减震的作用,可应用于实际工程。

  2012年张超锋等为研究不同的腹板形状对集中应力现象的影响对腹板进行中部变薄、条形压槽、开多孔等削弱方式通过实验发现不同的腹板形状对应力集中现象有明显的影响。

  2016年东南大学黄镇等为防止剪切钢板阻尼器发生平面外屈曲现象提出了肋板防屈曲、夹板防屈曲等改进方案。采用von Mises屈服准则建立力学模型推导出阻尼器设计参数的计算公式。采用ABAQUS有限元软件建立阻尼器的有限元模型模拟低周反复加载作用下的变形情况,并进行试验加载。通过对理论计算、模拟和试验结果进行比较,证明对剪切钢板阻尼器的防屈曲改进效果明显具有较强实际使用意义。

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