滞回模型对单自由度系统振动影响研究

"不同滞回模型下单自由度系统的位移和能量反应 (2005年) - 童根树，黄金桥 - 浙江大学学报(工学版) - 第39卷第1期" 这篇论文主要探讨了在地震工程与振动控制领域中，不同类型的滞回模型如何影响单自由度（SDOF）系统的位移和能量反应。作者通过理论分析和数值模拟，研究了四种不同的滞回模型：理想弹塑性、双折线线性强化型、剪切滑移和非线性弹性模型。这些模型代表了结构在受冲击或简谐荷载作用下的不同响应特性。 首先，论文指出在冲击荷载下，结构的最大动态荷载承受能力相当于其静态承载力。这意味着在设计阶段，结构的静态强度是确定其抗震能力的关键因素。同时，论文提供了计算结构最大位移和振幅的公式，这对于评估结构的安全性和设计优化至关重要。 在简谐荷载作用下，研究发现当荷载频率低于结构自振频率时，增加后期刚度会导致振幅减小。这是因为在较低频率下，结构的振动主要受其自身的动态特性影响。相反，当荷载频率远大于结构自振频率时，结构的振幅趋于稳定，这是因为此时结构的振动主要受外荷载频率的影响，而非自身的动态特性。 此外，论文强调了塑性耗能相对于阻尼耗能在振动控制中的优越性。塑性耗能，即结构在变形过程中吸收和消散能量的能力，对于控制结构振动位移尤其有效，尤其是在共振状态。相比之下，阻尼耗能虽然也能消耗能量，但其效果通常不如塑性耗能显著。因此，在设计抗震或减振系统时，考虑结构的延性和塑性特性是至关重要的。 该研究提供了一种深入理解不同滞回模型对SDOF系统振动影响的框架，并强调了塑性耗能在减振和抗震设计中的关键作用。这些发现对工程实践具有重要意义，可以指导工程师在设计中更好地利用结构的塑性性能来提高其抵御地震或其他动态荷载的能力。