中间柱-杠杆阻尼装置的放大效率研究

摘要

传统杠杆放大装置能有效地增大黏滞阻尼器的变形从而提高其耗能效率，但其占据大量的建筑空间。中间柱式阻尼装置占据建筑空间小，但耗能效率低。提出了一种新型耗能放大装置，该装置基于带黏滞阻尼器的中间柱-杠杆机构，简称“CLVD”（column-lever viscous damper）。首先，引入位移放大系数f_d和耗能系数f_E来评价CLVD的放大效率；其次，推导了f_d和f_E的理论表达式，阐述了中间柱位置、梁抗弯线刚度、杠杆放大系数、阻尼系数和层间位移等参数对CLVD效率的影响。分析表明：当中间柱位于跨度中部时CLVD的f_d和f_E最大；存在最优的杠杆放大系数和阻尼系数使得CLVD的f_E最大。最后，给出了在不同情形下CLVD的优化策略，将5种不同CLVD方案应用于9层框架的地震响应控制。结果表明：采用所提出的优化方法能有效增强CLVD的位移放大能力和耗能，同时对结构地震响应起到良好的控制效果。

关键词

消能减震 / 中间柱-杠杆阻尼装置 / 位移放大系数 / 耗能系数 / 优化控制