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關(guān)鍵詞：變曲率摩擦擺隔震支座;周期性荷載;滯回;回復(fù)能力;摩擦系數(shù);曲率半徑

基金項(xiàng)目：廣東省自然科學(xué)基金研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(8351009101000001)

作者單位

鄧雪松廣州大學(xué) 土木工程學(xué)院,廣州 510006

龔健廣州大學(xué) 土木工程學(xué)院,廣州 510006

周云廣州大學(xué) 土木工程學(xué)院,廣州 510006

摘要

介紹了變曲率摩擦擺隔震支座的基本構(gòu)成,從力學(xué)平衡原理出發(fā)對(duì)變頻式摩擦擺隔震支座和錐形摩擦擺隔震支座兩類變曲率摩擦擺隔震支座進(jìn)行理論分析,推導(dǎo)出變曲率摩擦擺隔震支座的剛度,探討了支座的自回復(fù)特性,得出支座最大殘余位移的計(jì)算公式。采用ABAQUS軟件對(duì)2類變曲率摩擦擺隔震支座進(jìn)行實(shí)體單元建模,模擬了低周反復(fù)荷載作用下的滯回特性與回復(fù)特性,并與(球面)摩擦擺隔震支座進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明：1)理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好;2)變曲率摩擦擺隔震支座的滯回曲線飽滿,具有良好的滯回性能,且與初始剛度相同的(球面)摩擦擺隔震支座相比,其等效粘滯阻尼比和耗能系數(shù)更大,具有更強(qiáng)的耗能能力;3)變曲率摩擦擺隔震支座的剛度由曲率半徑,即曲面函數(shù)決定,經(jīng)合理設(shè)計(jì)可使得其剛度隨著位移增大呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì),從而使其自振周期隨著位移增大而逐漸增大,可較好的解決隔震結(jié)構(gòu)的低頻共振問(wèn)題;4)與(球面)摩擦擺隔震支座相比,該支座剛度軟化的機(jī)制可使傳遞給上部結(jié)構(gòu)的剪力減小;5)該支座的最大應(yīng)力出現(xiàn)在支座位于設(shè)計(jì)位移時(shí)刻,且一般位于滑塊或支座板球鉸面邊緣;6)該支座的最大殘余位移由摩擦系數(shù)和曲面函數(shù)各參數(shù)共同決定,可通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬進(jìn)行合理的參數(shù)化設(shè)計(jì)將其控制在工程可接受的范圍內(nèi)。