摩擦滑移隔震框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)博士學(xué)位論文摩擦滑移隔震框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法研究專業(yè)：業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)與防護(hù)工程防災(zāi)減災(zāi)與防護(hù)工程博士生：生：劉軍生劉軍生指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：王社良王社良教授摘要摩擦滑移隔震是結(jié)構(gòu)隔震的主要型式之一，其隔震效果取決于滑移隔震支座的性能，而摩擦系數(shù)是影響支座性能的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，摩擦系數(shù)越小，隔震效果就會(huì)越好，但過(guò)小的摩擦系數(shù)卻會(huì)造成滑移位移過(guò)大，增加限位復(fù)位的難度，甚至影響建筑物的使用功能。二硫化鉬具有良好的附著性、耐

2、高溫抗高壓性以及低摩擦性等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“高級(jí)固體潤(rùn)滑油王”。文中采用二硫化鉬固體潤(rùn)滑劑作為隔震支座的摩擦材料，并以軟鋼實(shí)體圓錐棒作為限位消能器，設(shè)計(jì)制作了一種新型滑移隔震裝置。將其應(yīng)用到一五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行了Simulink仿真分析和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究，并探討了摩擦滑移隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。主要工作和研究?jī)?nèi)容如下：（1）分析了新型滑移隔震支座的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和工作原理，介紹了二硫化鉬材料的性能和優(yōu)點(diǎn)，采用MTS電液伺服試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行

3、了不同豎向荷載下的摩擦性能試驗(yàn)，探討了二硫化鉬作為新型隔震系統(tǒng)滑移材料的可行性，并通過(guò)函數(shù)擬合建立了摩擦系數(shù)與豎向壓應(yīng)力的函數(shù)關(guān)系式。結(jié)果表明，隔震支座的摩擦恢復(fù)力曲線符合庫(kù)倫摩擦力模型，二硫化鉬涂層材料摩擦性能穩(wěn)定，摩擦系數(shù)約為0.04~0.05，可以作為建筑滑移隔震系統(tǒng)的滑移材料。（2）基于量綱理論，在綜合考慮振動(dòng)臺(tái)承載能力的基礎(chǔ)上，按照一致相似關(guān)系設(shè)計(jì)了一個(gè)比例為1：5五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并?duì)其進(jìn)行了模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

4、。結(jié)果表明：摩擦滑移隔震技術(shù)延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)體系的自振周期；相比10Hz諧波，2Hz諧波時(shí)隔震層產(chǎn)生的滑移量明顯變大，隔震層位移對(duì)頻譜特性較為敏感。純滑移和限位滑移時(shí)隔震結(jié)構(gòu)的層間位移都很小，加速度呈“K”字形分布，達(dá)到了理想的減震效果；三維地震作用下的隔震層滑移量相比X單向滑移時(shí)略有增大，其X向的加速度反應(yīng)處于X向抗震和X向滑移之間，最大減震效果為51.46%，表明了豎向地震作用下摩擦滑移隔震技術(shù)依然有效；采取水箱滑移隔震技術(shù)后，水箱的加速