论文摘要
地震是一种对人类生命和财产危害巨大的自然灾害。随着结构减震控制的研究与应用发展,新的思路、新的方法越来越受到人们的重视。依靠改变结构自振周期的抗震、减震手段,其有效性往往受到制约,而有效提高结构自身的整体阻尼性能则能在更广的频率范围内抵御地震等冲击作用。非阻塞性微颗粒阻尼（Non-Obstructive Particle Damping,简称NOPD）是90年代在传统颗粒阻尼和冲击阻尼技术基础上,发展起来的一种适用于恶劣环境的复合阻尼新技术,具有良好的阻尼特性,因而表现出极佳的减振效果。它是在结构振动的传输路径上,利用结构已有或者加工一定数量的孔洞,在其中填充适当数量的金属或者非金属小颗粒。当结构振动时,颗粒之间通过不断撞击和摩擦,进行动量交换,并消耗结构的振动能量,从而达到减振的目的。NOPD具有很多的优点:对原系统结构改动很小,几乎不产生附加质量;显著提高结构的阻尼,适用于恶劣环境,减振性能不会随时间降低等。本文将对非阻塞性微颗粒阻尼构件作进一步的实验性研究,主要包括以下几个方面:1.针对单自由度体系,采用圆柱形或长方形空腔,通过实验,研究不同种类颗粒、不同填充率及空腔形状等因素,对结构的阻尼以及频率等动力特性的影响。得到关于单自由度体系的采用两种不同种类颗粒、四种不同填充率、两种空腔形式以及两种振动方向的动力特性,并对其阻尼特性进行了拟合分析。2.针对两个自由度的结构体系,通过实验,研究不同颗粒和不同填充率对结构的阻尼以及频率等动力特性的影响。得到关于两个自由度体系的采用两种不同类型颗粒、五种不同填充率的结构动力特性,并对其阻尼特性进行了拟合分析。3.针对柱,通过实验,研究不同颗粒、不同填充率以及不同的填充方案等因素,对结构的阻尼以及频率等动力特性的影响。得到关于柱的采用三种不同空腔结构形式、六种不同类型颗粒、三种（或六种）不同填充率的动力特性,比较相同粒径颗粒之间的阻尼值,比较相同颗粒不同粒径之间的阻尼值,比较相同颗粒相同粒径但不同填充方案之间的阻尼值,得出构件的最佳颗粒填充方案。4.针对框架结构,通过实验,研究不同颗粒、不同填充率以及不同的填充方案等因素,对结构的阻尼以及频率等动力特性的影响。进行两种颗粒、三种填充方案以及三种填充率之间的比较,得到结构的最佳颗粒填充方案。本课题对非阻塞性微颗粒阻尼构件及结构进行了深入的研究,为工程的实际应用提供了行之有效的颗粒填充方案。