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通过构建力学模型来研究摩擦摆隔震支座隔震性能

双林橡胶  2020/5/7 18:22:27  762
内容摘要:摩擦摆隔震支座是一种有效的摩擦滑移隔震支座,作为建筑结构和桥梁的隔震器,受到了较为广泛的关注。其特有的圆弧滑动面具有自动复位功能,从而可以有效地限制隔震支座的位移,使其震后恢复原位。对摩擦摆隔震系统的...

摩擦摆隔震支座是一种有效的摩擦滑移隔震支座,作为建筑结构和桥梁的隔震器,受到了较为广泛的关注。其特有的圆弧滑动面具有自动复位功能,从而可以有效地限制隔震支座的位移,使其震后恢复原位。对摩擦摆隔震系统的隔震效果进行了试验研究,并将其应用到房屋加固改造中。

由于摩擦摆隔震支座滑动面上的摩擦力具有较强的非线性特征,使得摩擦摆基础隔震结构的地震反应表现出高度的非线性,因而,仍有许多问题有待解决。针对摩擦摆隔震支座中较难处理的摩擦力模型,目前常常采用库仑摩擦力模型或连续函数模型吸引,并且这些模型大多是单向的。然而,由于地震动的空间性,使结构受到的水平地震作用往往是双向而非单向的,因而,采用这些模型模拟摩擦摆隔震支座的恢复力不能反映双向水平地震作用对支座性能和结构地震反应的影响,所以,对摩擦摆隔震支座的恢复力模型还需深入研究。

摩擦摆隔震支座

采用微分连续模型模拟摩擦摆隔震支座的单向和双向耦合恢复力,并通过试验验证了该模型的准确性,表明该模型可以反映摩擦摆隔震支座恢复力的非线性特征及其双向耦合效应,为研究双向水平地震作用对摩擦摆基础隔震结构地震反应的影响奠定基础。

摩擦摆隔震支座位移轨迹为圆形时考虑双向耦合作用与未考虑双向耦合作用模拟的滞回曲线。对比二者可以看出,考虑双向耦合作用的滞回曲线与未考虑双向耦合作用的滞回曲线有较大差别,从而表明,在进行摩擦摆隔震支座基础隔震结构地震反应分析时,应考虑支座的双向耦合作用对结构地震反应和支座性能的影响,支座模型应采用双向耦合恢复力模型。

本文对摩擦摆隔震支座的单向和双向恢复力进行了模拟,并通过试验验证了该模型的准确性,表明该模型可以反映摩擦摆隔震支座恢复力的非线性特征及其双向耦合效应。并由计算分析可以看出,考虑双向耦合作用与未考虑双向耦合作用的摩擦摆隔震支座滞回曲线有较大差别,表明在进行摩擦摆隔震支座基础隔震结构地震反应分析时,应考虑支座的双向耦合作用对结构地震反应和支座性能的影响,支座模型应采用双向耦合恢复力模型。由于目前摩擦摆隔震支座在双向水平荷载作用下的力学性能试验较少,因而,还需对摩擦摆隔震支座的双向力学性能进行深入的试验研究和理论分析,为研究双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构地震反应的影响奠定基础。



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