偏心轮叠层摩擦阻尼器的滞回性能研究
2021-03-31白国廷彭凌云康迎杰
振动与冲击 2021年6期
白国廷,彭凌云,康迎杰
(1.北京工业大学 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京 100124;2.清华大学 土木工程系,北京 100084)
摩擦阻尼器是一类利用摩擦面在受压环境下相对运动产生的摩擦力消耗输入地震能量的耗能减震装置。传统的摩擦阻尼器是通过高强螺栓,让接触面与接触面之间产生过盈接触的方式赋予摩擦面一定大小的预压力,在地震荷载作用下,摩擦面之间克服滑动摩擦产生相对运动,从而实现耗能目,如PALL摩擦阻尼器[1]、钢管摩擦阻尼器[2]、夹板转动摩擦阻尼器[3]等。
但现今使用的摩擦阻尼器存在如下问题:第一,由于地震作用的不确定性,导致确定摩擦阻尼器的启动力的难度较大,使得该类摩擦阻尼器存在小震大震无法兼顾的问题[4];第二,摩擦面在高压力下摩擦性能的不确定性,包括高预压力作用下摩擦的面摩擦性能随时间的变化[5]、加载过程中产生的高应力对摩擦面的磨损破坏,也是阻碍摩擦阻尼器应用的重要问题。为解决第一个问题,使摩擦阻尼器可以适应的地震工况更广,文献[6-8]提出了一种拟黏滞摩擦耗能器,通过一定的摩擦板几何构造使得摩擦阻尼器具有与黏滞阻尼器相似的滞回曲线。但该阻尼器依旧需要对摩擦面施加高预压力,并未解决第二个问题。解决第一个问题的另一种方案是具有复阻尼特征的摩擦阻尼器,目前该类型摩擦阻尼器有EDR(equivalent damping ratio)摩擦阻尼器[9]、拟线性摩擦阻尼器等。其中,EDR摩擦阻尼器通过弹簧挤压斜楔为摩擦面提供随位移变化的正压力,拟线性摩擦阻尼器通过随位移变化的过盈接触为摩擦面提供随位移线性变化的正压力。……
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