摩擦阻尼器在工程结构减震中的应用与分析

"摩擦阻尼器在工程结构中的研究与应用" 摩擦阻尼器是一种重要的被动控制设备，广泛应用于工程结构的抗震设计中，以其构造简单、制作方便和良好的耗能性能受到关注。本文由史春芳、徐赵东和卢立恒撰写，详细探讨了摩擦阻尼器的种类、构造、减震原理以及在实际工程中的应用实例。 1. 摩擦阻尼器的种类与构造 摩擦阻尼器主要包括普通摩擦阻尼器、Pall摩擦阻尼器、Sumitomo摩擦阻尼器、摩擦剪切铰阻尼器、滑移型长孔螺栓节点阻尼器、T形芯板摩擦阻尼器、拟粘滞摩擦阻尼器、多级摩擦阻尼器以及摩擦复合耗能器等。这些阻尼器的共同特点是通过摩擦力来消耗地震能量，其中预紧力的大小可以调节，以控制摩擦力的大小。 例如，普通摩擦阻尼器通常由上下两块铜垫板和中间带有狭长槽孔的钢板构成。通过调整螺栓的紧固力，可以改变钢板与铜垫板之间的滑动摩擦力，进而影响阻尼器的耗能能力。这种设计使得摩擦阻尼器能够根据结构的需求进行灵活调整。 2. 减震原理与力学模型 摩擦阻尼器的减震原理在于，在结构受到地震等动力作用时，阻尼器在预定荷载下产生滑移或变形，摩擦力会转化为热能，从而消耗地震能量。此外，结构的自振周期也会因变形而延长，减少了地震输入，降低结构的地震反应。 3. 结构分析方法 在分析摩擦阻尼器对结构动力反应的影响时，通常采用的力学模型包括线性和非线性分析。线性分析适用于小振幅振动，而非线性分析则用于考虑大振幅情况下的摩擦效应和结构的塑性变形。通过这些分析方法，工程师可以预测摩擦阻尼器在实际工程中的表现，并优化设计参数。 4. 工程应用案例 文章中提到了两个具体的应用实例：一是摩擦阻尼器在云南省洱源县振戎中学教学楼和食堂楼中的应用，二是东北某大楼的加固项目。这些案例展示了摩擦阻尼器在实际工程中的有效性，如何成功地降低了结构在地震中的响应，减少潜在的结构损伤。 5. 关键词 关键词涵盖了摩擦阻尼器的核心概念，包括摩擦阻尼器自身、其耗能减震功能、计算模型以及分析方法，这些都是理解和应用摩擦阻尼器的关键点。 摩擦阻尼器作为结构被动控制的一种手段，具有显著的减震效果和经济性，对于提高工程结构的抗震性能具有重要意义。随着技术的发展，摩擦阻尼器的种类和应用领域将进一步拓宽，为建筑结构的安全提供更加可靠的技术支持。