钢管叠层黏弹性阻尼器设计方法

摘要

钢管叠层黏弹性阻尼器是由钢管和叠层黏弹性体等组成。为建立钢管叠层黏弹性阻尼器设计方法,将钢管叠层黏弹性阻尼器力学模型等效为叠层黏弹性体的线性模型和钢管的双线性模型叠加,通过虚功原理推导出钢管叠层黏弹性阻尼器初始刚度计算公式;由von Mises屈服准则推导出钢管叠层黏弹性阻尼器屈服承载力计算公式,在此基础上推导出屈服位移和极限承载力计算公式,给出钢管叠层黏弹性阻尼器的设计流程。采用有限元分析软件对4个钢管叠层黏弹性阻尼器进行模拟分析,并与理论计算结果对比,验证了理论计算公式与设计流程的合理性。研究结果表明:钢管叠层黏弹性阻尼器等效计算模型合理可靠;初始刚度、屈服力、屈服位移和极限承载力的理论公式计算结果与有限元模拟结果吻合较好,且理论公式计算结果偏于安全;给出的设计流程简单可行,可用于钢管叠层黏弹性阻尼器的设计与加工制造。