不同参数下减隔震摩擦摆支座力学性能研究

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摩擦摆式支座是一种减、隔震支座,它具有良好的减震、隔震性能。20世纪70年代以来,我国对板式橡胶支座、球型钢支座以及摩擦摆支座进行了系统的研究,并不断应用于工程实践中。本文主要针对摩擦摆式支座的单球面摩擦摆支座以及双凹面摩擦摆支座两种型号的支座进行了理论分析以及采用ABAQUS有限元软件模拟分析对比。通过设计不同因素的正交试验,分析比较支座各参数对支座滞回耗能、残余位移、等效刚度、等效阻尼比以及等效摩擦系数的影响。以有限元ABAQUS模拟所得的各个结果作为因变量,计算正交试验所得极差以及显著性对比说明支座各参数的主要效应。双凹面摩擦摆支座最大滑移位移会略小于实际设计滑移位移,针对该问题分析了其主要影响因素,并给予了相应的计算公式。对于摩擦摆式支座模拟,本文主要通过ABAQUS有限元软件建立拟静力试验模拟分析。使各个试验支座处于低周期反复荷载作用下,模拟地震效应,结合理论分析建立不同参数的支座分析。对比了竖向荷载、滑移位移、滑动面半径以及摩擦系数等主要设计参数对支座性能的影响。论文主要内容如下:(1)通过单球面摩擦摆支座力学简图分析了支座的基本设计参数的理论结果。通过单球面摩擦摆支座分析结果,联立分析双凹面摩擦摆支座的基本设计参数的理论结果。(2)基于单球面摩擦摆支座以及双凹面摩擦摆支座的试验结果以及试验支座的尺寸。通过ABAQUS有限元软件,模拟试验过程,对比模拟结果,验证理论分析的正确性以及模拟方法的可行性。(3)基于正交试验表,对摩擦摆式支座各影响因素进行试验设计。结合摩擦摆式减、隔震支座的基本设计参数,设计了不同的摩擦系数、滑移位移、竖向荷载、隔震周期的支座。分析对比各型号支座的主要影响效应,给出最优组合。(4)结合摩擦摆式支座理论分析结果。设计三组不同参数的双凹面摩擦摆支座,验证了支座的等效摩擦系数、残余位移以及支座实际最大滑移位移。
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