粘滯阻尼減震單元二次開發(fā)應用研究.pdf

1、在結構中設置粘滯阻尼消能減震裝置可以吸收或消耗輸入結構中的一部分地震能量，減小結構地震響應，降低結構的損傷，提高結構的抗震性能。結構減震控制是改善結構抗震性能的有效方法，各國工程抗震專家和學者均積極致力于該技術的研究開發(fā)和推廣應用。
　　本文以設置粘滯阻尼裝置(包括粘滯阻尼器和粘滯阻尼墻）的結構減震控制研究為核心，從粘滯阻尼裝置在Abaqus中的單元二次開發(fā)、粘滯阻尼裝置的等效阻尼比計算、粘滯阻尼減震結構地震響應分析三方面進行了一

2、系列相關聯(lián)的研究。主要研究成果如下:
　　(1)粘滯阻尼裝置力學模型及等效阻尼比研究。介紹粘滯阻尼器和粘滯阻尼墻的力學模型，基于能量法推導線性和非線性粘滯阻尼器、粘滯阻尼墻的等效阻尼比。將粘滯阻尼器和粘滯阻尼墻的力學模型綜合，并提出統(tǒng)一的粘滯阻尼裝置計算公式。在耗能與等效阻尼比成正比的基礎上，提出粘滯阻尼減震結構等效阻尼比簡化計算公式。
　　(2)粘滯阻尼單元的二次開發(fā)及驗證?；贏baqus用戶單元子程序編譯原理，開發(fā)了隱

3、式算法的單元子程序UEL_ viscous.for和顯式算法的單元子程序VUEL_ viscous.for。對設置粘滯阻尼器的五層鋼筋混凝土框架結構模型，在Abaqus里調用粘滯阻尼器單元子程序，進行地震響應分析，并與Etabs軟件的計算結果對比，驗證本文開發(fā)的子程序正確性。
　　(3)粘滯阻尼減震結構等效阻尼比簡化計算公式的驗證。對設置粘滯阻尼裝置的框架結構等效阻尼比按本文簡化公式計算，比較設置粘滯阻尼裝置的減震結構和本文簡化公

4、式計算的等效阻尼比的阻尼結構在地震時程下的響應，驗證了本文方法的正確性。
　　(4)設置粘滯阻尼器的框架—剪力墻結構地震響應研究。研究了設置阻尼器的減震結構時程分析原理，討論了阻尼器減震結構時程分析步驟。對無阻尼器的原結構和設置阻尼器的減震結構進行動力響應分析，研究阻尼器對結構的減震效果，并對結構的大震性能進行評價分析。研究表明減震結構的地震響應明顯降低，抗震性能得到改善，結構的層間位移角小于規(guī)范限值，結構可實現“小震不壞”和“大

5、震不倒”的抗震設防目標。同時，也驗證了本文簡化計算公式對設置粘滯阻尼器框架—剪力墻結構等效阻尼比的計算是正確的。
　　(5)設置粘滯阻尼墻的框架結構地震響應研究。研究了設置阻尼墻的減震結構時程分析原理，討論了阻尼墻減震結構時程分析步驟，并探討了粘滯阻尼墻參數設計方法。對無阻尼墻的原結構和設置阻尼墻的減震結構進行動力響應分析，研究阻尼墻對結構的減震效果，并對結構的大震性能進行評價分析。研究表明減震結構的地震響應明顯降低，層間位移角小