冲击作用下弹塑性接触的耗能套筒结构的减震性能分析

求解了导弹发射筒内耗能套筒结构在冲击作用下的弹塑性接触问题。依据弹塑性有限元法,应用Lagrange乘子法引入接触区域上的位移协调约束条件,通过迭代修正使每个接触单元满足库仑摩擦律的要求,再按照Newmark β逐步积分法进行计算,求得结构的冲击响应。所得计算结果和相关实验结果吻合良好,表明所提出的计算模型和方法是正确合理的。最后将套筒结构所受的冲量和对应的位移增量进行多项式拟合,得到的拟合公式为耗能套筒结构的设计计算提供了理论依据。

预应力装配梁柱节点耗能套筒的设计与性能分析

为了提高预应力装配结构的整体耗能能力和节点连接可靠性,设计了一种适用于预应力装配结构梁柱节点连接的耗能套筒,其利用套筒对节点区域的混凝土进行约束,并采用耗能性能良好的黏弹性材料进行耗能。对该耗能套筒基本工作原理及具体安装过程进行了阐述,利用OpenSEES软件对该耗能套筒进行数值分析,采用等效模型对弧形黏弹性阻尼器进行模拟,通过零长度单元释放梁端刚度来模拟预应力梁柱节点的半刚度特性。对带耗能套筒的预应力装配梁柱节点、现浇梁柱节点和预应力装配梁柱节点的滞回特性进行了对比研究。建立六层框架结构模型,分别采用上述三种节点连接方式,进行了地震作用下的时程分析并对比了不同节点连接方式下框架结构的地震响应。结果表明:带耗能套筒的预应力装配梁柱节点相比于预应力装配梁柱节点耗能能力提升了203%,相比于现浇梁柱节点可恢复性能提升了86%;利用耗能套筒进行节点连接的框架结构具备类似现浇结构的抗震性能和整体性能。