扇形铅粘弹性阻尼器性能的有限元分析研究

设计了18组不同构造和参数的扇形铅粘弹性阻尼器（SLVD）,采用ABAQUS软件对其进行有限元数值模拟分析,研究了铅芯个数、铅芯直径、铅芯布置形式、橡胶剪切模量、薄钢板与橡胶层厚度比及加载应变幅值对其耗能性能和阻尼特性的影响。分析结果表明：SLVD的耗能系数和等效阻尼比随着铅芯个数的增多、直径的增大而增大,随着橡胶剪切模量、应变幅值的增大而减小;铅芯布置形式应以双铅芯形式为宜,薄钢板和橡胶层的厚度之比应控制在0.4~0.5。

扇形铅黏弹性阻尼器的等效力学模型

为使扇形铅黏弹性阻尼器便于在有限元软件分析及工程应用中选用,根据该阻尼器的构造、材料特性构建扇形铅黏弹性阻尼器在有限元软件中的等效力学模型,并通过该模型在大型有限元分析软件SAP2000的模拟分析与试验、精细化模型进行验证。结果表明:扇形铅黏弹性阻尼器的等效力学模型的建立是可行的,能很好地对阻尼器在有限元软件中进行模拟分析。

钢铅粘弹性阻尼器试验研究

研制开发了一种钢铅粘弹性阻尼器,介绍了该种阻尼器的构造、耗能机理及特点,设计出钢铅粘弹性阻尼器试验模型,利用压剪试验机完成阻尼器试验模型在不同幅值下的低周反复荷载试验,采用Bouc-Wen模型和双线性模型模拟了钢铅粘弹性阻尼器的滞回性能。研究结果表明:1)钢铅粘弹性阻尼器滞回曲线光滑饱满,具有良好的耗能性能;2)铅芯、钢芯和粘弹性材料在剪切变形过程中发挥了良好作用,提高了阻尼器水平剪力、初始刚度和耗能能力;3)阻尼器在大变形过程没有出现粘弹性材料外鼓和撕裂现象,并能恢复到原始加载位置,其具有较好的大变形能力和自恢复性能;4)Bouc-Wen模型、双线性模型模拟的滞回曲线与试验滞回曲线吻合的较好,分析时采用Bouc-Wen模型、双线性模型模拟阻尼器的滞回性能是可行的。