高性能剪切钢板阻尼器的性能模拟分析与试验研究

论文摘要

软钢阻尼器是结构被动控制中耗能减震装置的一种,具有稳定可靠的工作性能和良好的耗能能力。剪切钢板阻尼器构造简单,性能稳定;低屈服点钢具有良好的延性,是理想的耗能材料。本文利用BLY100低屈服点钢研发高性能剪切钢板阻尼器,既可以保证阻尼器具有相同的初始刚度,又可以使阻尼器在小变形下进入屈服阶段,消耗输入结构的能量,在小震和中震中具有比普通软钢剪切钢板阻尼器更好的耗能性能,具有广阔的应用前景。本文首先分析了剪切钢板阻尼器的构造形式和减震机理,设计出七种不同规格的高性能剪切钢板阻尼器,并利用有限元软件ANSYS对其进行数值模拟,分析不同参数对阻尼器耗能性能、屈曲变形、应变分布等特性的影响,为阻尼器的制作设计提供必要的参考。然后,对其中的三种阻尼器进行制作与性能试验研究,结果表明阻尼器具有出色的耗能能力,能承受较大的剪切变形。较大翼缘厚度的阻尼器具有更好的滞回特性,与ANSYS分析结论基本吻合。综上所述,BLY100低屈服点钢制作的高性能剪切钢板阻尼器具有出色的耗能能力且能承受较大的剪切变形,是构造简单、制作方便的新型耗能减震装置。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 耗能减震技术与减震装置
• 1.3 软钢阻尼器的研究和应用现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2 软钢阻尼器的基本理论
• 2.1 软钢阻尼器的基本原理
• 2.2 软钢阻尼器的类型与性能
• 2.3 软钢阻尼器的恢复力模型
• 2.4 剪切钢板阻尼器的基本理论
• 2.5 本章小结
• 3 高性能剪切钢板阻尼器的数值分析
• 3.1 BLY100 低屈服点钢的性能试验研究
• 3.2 高性能剪切钢板阻尼器的ANSYS 数值模拟分析
• 3.3 本章小结
• 4 高性能剪切钢板阻尼器的试验研究
• 4.1 试验目的
• 4.2 阻尼器的设计与制作
• 4.3 试验设备
• 4.4 试验方案及内容
• 4.5 阻尼器试验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献