王昌盛, 徐家云, 涂建维, 陈凯文, 王礼杭

(1.黄淮学院 建筑工程学院，河南 驻马店 463000；2. 武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉 430070;3. 浙江精工钢结构集团有限公司，浙江 绍兴 312030)

基于此，本文在理论分析和数值计算的基础上，在武汉理工大学结构试验室对江苏索普钢框架工业厂房进行了振动台试验，分析该偏心工业厂房的动力特性及其在模拟地震作用下的动力响应。分为以下阶段进行试验：①测试试验模型的自振特性；②模型在无控制情况下的动力响应；③在结构设备上装设黏滞阻尼器，分析黏滞阻尼器对设备及结构的减震作用；④分析黏滞阻尼器和磁流变弹性体阻尼器对钢框架结构及设备的混合控制作用。并将试验结果与数值计算结果进行对比，验证试验的正确性和减震方案的有效性。

1 振动台试验相似关系及模型设计

1.1 相似关系

缩尺试验模型是根据结构原型，按照一定的缩尺比例制成的缩尺结构。试验对象的动力相似需要满足以下四方面的相似关系：即几何尺寸相似、原型材料与模型材料的应力应变关系相似、质量和重力相似以及初始条件和边界条件相似[13]。

(1)

式(1)为结构动力学基本方程，由确定相似条件的方程式分析法可知，动力方程中各物理量的相似关系应满足公式(2)。

(2)

(3)

SE/(Sρ·Sa·Sl)=1

(4)

式(4)即为振动台动力试验各物理量相似常数需要满足的相似条件。

取模型与原型的几何长度比值为1∶8，即长度相似系数Sl=1/8，模型与原型取同一材料(Q235钢)，即弹性模量相似系数SE=1，取加速度的相似系数Sa=1。……