卷积型非粘滞阻尼模型在建筑结构中的适用性研究

摘要

阻尼是描述结构在振动过程中能量耗散的术语，由于阻尼的作用机理相当复杂，在工程实践中通常将其简化为易于分析的阻尼模型。粘滞阻尼模型由于形式简单、分析方便得到了广泛的应用。然而这类理想化的数学模型并不能够完全反映实际结构复杂的耗能特性，为此人们提出了卷积型非粘滞阻尼等多种阻尼理论。本文基于试验和仿真模拟对卷积型非粘滞阻尼在建筑结构中的适用性展开研究。
　　本文提出了卷积型阻尼理论状态空间模态叠加法的混合计算方法，有效地降低了状态空间方程的自由度，并通过一个数值算例说明了该方法的正确性和有效性。
　　根据振动台试验的要求，设计并加工了一批粘弹性阻尼器和粘滞阻尼器，对两种阻尼器进行了性能试验，探索了两种阻尼器的性能特点，得到了各工况下两种阻尼器的卷积型非粘滞阻尼模型参数。
　　对一个二层钢框架分别附加粘弹性阻尼器和粘滞阻尼器进行了振动台试验，实测得到了模型结构和阻尼器的响应。通过 MATLAB建立两种结构的计算模型并进行仿真计算，比较实测响应仿真计算结果，表明卷积型非粘滞阻尼适用于描述建筑结构的这两种阻尼机理，并能比粘滞阻尼模型具有更高的精度。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景和意义

1.3 阻尼理论研究现状

1.4 粘滞液体与粘弹性材料的性能特点

1.5 本课题主要研究内容

第2章 卷积型阻尼模态叠加法及混合计算

2.1 引言

2.2 卷积型阻尼的状态空间模态叠加法

2.3 粘滞阻尼与卷积型阻尼的混合计算

2.4 算例

2.5 本章小结

第3章 粘弹性与粘滞阻尼器性能试验

3.1 引言

3.2 粘弹性阻尼器性能试验

3.3 粘滞液体阻尼器性能试验

3.4 本章小结

第4章 粘弹性与粘滞阻尼结构振动台试验与仿真

4.1 引言

4.2 试验模型概况

4.3试验采集方案

4.4 粘弹性阻尼结构振动台试验与仿真

4.5 粘滞阻尼结构振动台试验与仿真

4.6 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢