优发体育注册消能减震结构的基本力学原理消能减震结构的基本力学原

  建材开展导 向 2015 年 4 月 交换场地 不 。 消能减震构造的根本力学道理 刘维刚 (江西工程学院江西 新余338000) 摘 要:本文以单自在度 体系为例,扼要引见消能减震构造的事情道理。并从拟加快率反响谱的角度别离阐明了隔震 构造和消能减震构造的根本道理。 枢纽词 :单 自在度;消能减震;反响谱 中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:1672—1675(2015)07—0285一Ol 图 1(a) 为一典范的单 自在度体系,其动力学方程如式 (1) 所 l a) 鲁重姑栩 (b) jII童^ 量蛄构 图 I 单自在度体系示企图 M +ci +F (x) =一m (1) 式中:盯一质点的质量; x、i 、 ——别离为质点相对...

  建材开展导 向 2015 年 4 月 交换场地 不 。 消能减震构造的根本力学道理 刘维刚 (江西工程学院江西 新余338000) 摘 要:本文以单自在度 体系为例,扼要引见消能减震构造的事情道理。并从拟加快率反响谱的角度别离阐明了隔震 构造和消能减震构造的根本道理。 枢纽词 :单 自在度;消能减震;反响谱 中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:16721675(2015)070285一Ol 图 1(a) 为一典范的单 自在度体系,其动力学方程如式 (1) 所 l a) 鲁重姑栩 (b) jII童^ 量蛄构 图 I 单自在度体系示企图 M +ci +F (x) =一m (1) 式中:盯一质点的质量; x、i 、 别离为质点相对空中的地位、速率、和加快 度; ._ 一为空中加快率。 将式子( 1)阁下双方乘以文dt,并从 O~t积分获得式子(2) ,简 化表达式 为 (3) : I M dt+I c支dt+I F()£)文dr=l (-m~/。)立dt (2) J 0 J o J 0 J o ” E o -E o+ E s= E E0 (3 ) 式中:EK= l M dt为体系的动能; ,f ,优发体育最新 ED= l ci dt 为体系的阻尼耗能; J 0 ES= I F (x)立dt 为体系的变形能; J 0 由构造的弹性变形能 E 、塑性变形能 E 、和滞回耗能 EH 三部门构成,即:Es=EE+Ee+EH;EB f (一瑚 。)支dt 式子 (3) 即地动感化下 的构造振动能量均衡方程 。地动完毕 后 ,构造截至振动,对应质 点的速 度和加快率均 为 0,且构造的弹 性变形规复,故构造的动能 E 和弹性应变能 E 即是 0,因而能 量方程(3) 成为: E D+ E z+ E a= E r~ ( 上式子表白,地动感化输入到构造的能量 EE。终极由构造的 阻尼耗能E。和塑性变形能 E 、和滞回耗能 E 所耗散。因而从能 量概念来看,只需构造在地动感化下供给阻尼耗能,塑性变形耗 能的才能大于地动输入能量 EE0,构造便可有用抵御地动感化, 不发生坍毁。普通抗震构造的阻尼耗能才能较小,本地动感化超 过构造的承载才能时,将次要依托构造本身塑性变形能和滞回 耗能才能来耗散地 震输 入能量 ,从而招致 构造的毁伤和毁坏 ,当 毁伤过大时将惹起构造的坍毁。因而,为使构造满意大震不到的 设想 目的,枢纽是要包管等式右边的构造耗能才能大于右侧的 构造地动耗能需求。加强构造抵御地动感化的才能的两个路子: ①削减等式右侧的地动输入给构造的能量。②增长等式右边的 构造耗能才能。这两种路子别离关于隔震减震构造和消能减震 构造。 图 2(a) 和 (b) 从工程设想中经常使用的拟加快率反响谱的角度 别离阐明了隔震构造和消能减震构造的根本道理。隔震构造通 过设置隔震层,耽误上部构造的周期,消能减震构造经由过程设置消 能器,不明显改动构造周期而明显增长构造的阻尼。 T 。O s I T = .O l口)联 结祷 【bI稿蠢赧 培{. 图 2 拟加快 度反响谱 单 自在度系统消能减震构造的阐发模子如图2 (b) 所示,结 构 中设置 了消 能减震安装 ,其 所供给 的恢 复力为 Fs(文,x) ,在地 震感化 下的振动方程 为: M +ci +F (x) +F S (立,x) =一m (5) 接纳上述一样的办法,地动完毕时的能量均衡方程以下: E D+ E e+ E rr+E s= E EQ (6 ) 因为普通状况下增设消能器不明显改动构造的自震周期,在 一样的地动感化下,附加消能器对构造的地动输入能量 Ero 没有 明显的影响。与(4) 比拟,式(6) 的耗能才能增长了 Es项,从而使 得原主体构造的塑性变形耗能和滞回能需求削减,减轻了主体 构造的毁伤水平,以至无毁伤。 参考文献 【1]Housner G W.Limit design of structure to resist earthquakes[C].Selected E arthquak e Engineeri ng Papers of George W .H ousner,A SCE ,1900 :186 198. [2]Housner G W.Behavior of stru ctures during earthquakes 【C].Selected E arthquake E ngineering P apers of George W .Hous ner,A SC E ,1959 :2 83 ~ 303. 【3]Mak ri s N,Chang S P ,Effect of viscous,viscous,viscoplastic and friction damping on the response of seismic isolated structure[J]. 收稿 日期:2015314 2 8 5

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