新型开孔槽型钢阻尼器参数分析与抗震性能研究

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新型开孔槽型钢阻尼器作为一种新型阻尼器,不但具有耗能机理明确、工作性能稳定、便于规模化生产、易于安装和拆卸等优点,而且该阻尼器直接选用槽型钢,可以有效的避免耗能钢板与连接板之间由于焊接或者螺栓所引起的残余应力和残余应变;同时该阻尼器与框架梁、连接梁通过螺栓连接便于安装和规模化生产。本文详细介绍了结构振动控制以及软钢阻尼器的国内外研究现状,采取直接利用槽型钢为原料来制成开孔槽型钢阻尼器。利用有限元软件ABAQUS,对该阻尼器与H型钢阻尼器滞回性能进行了对比,分别从肢宽、肢高、开孔形式等参数入手研究开孔槽型钢阻尼器开孔形式不同产生的影响规律,便于优化阻尼器开孔形状;选择三种开孔槽型钢阻尼器使其安装于框架结构体系中,并分析该阻尼器对结构抗震性能的影响,比较了安装和非安装开孔H型钢阻尼器框架结构的抗震性能。并基于MIDAS/GEN软件对钢结构模型进行设计,并采用SAP2000对安装槽型阻尼器的钢框架结构进行抗震性能分析。通过研究,主要得出以下结论:(1)新型开孔槽型钢阻尼器屈服位移较小,可以保护主体结构使阻尼器可以优先屈服来进行耗能;(2)新型开孔槽钢阻尼器滞回曲线饱满,由于改变了肢高、肢宽、开孔方式等参数,使阻尼器产生的屈服位移、初始刚度、屈服荷载、屈服后刚度和等效粘滞阻尼系数等有比较明显的变化;(3)新型开孔槽型阻尼器在同样使用空间条件下用钢量更少且更加节约成本,同时也提高了材料的利用率。(4)安装新型开孔槽型钢阻尼器的框架与纯框架相比,屈服位移减小,屈服荷载、初始刚度、屈服荷载、屈服后刚度和等效粘滞阻尼系数都有所提高,具有良好的耗能能力;(5)安装新型开孔槽型钢阻尼器的高层框架结构,在地震荷载的作用下使得框架结构具有更加优秀的抗震能力并且为结构提供了初始刚度。
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