具有T形截面的U形钢板阻尼器滞回性能理论分析与数值模拟

摘要

U形钢板阻尼器具有耗能能力良好、能够依靠自身变形耗能，以及性能稳定、制作方便、价格低廉等优点，但是也存在初始刚度小和承载能力低的问题。为此，提出一种具有T形截面的U形金属屈服阻尼器（简称阻尼器）。基于虚功原理和卡斯蒂利亚诺第二定理，建立了阻尼器的屈服承载力和初始刚度理论公式。基于非线性混合强化本构模型和三维延性断裂准则，建立了考虑材料延性断裂的阻尼器有限元模型。重点考察了阻尼器的刚度、屈服承载力、耗能能力和破坏模式等。通过参数分析量化了几何尺寸等参数对阻尼器力学性能的影响。研究表明，阻尼器在刚度、屈服承载力及耗能能力等方面与U形阻尼器相比都有明显的提高。阻尼器T形截面的腹板宽度和高度、翼缘宽度和厚度对阻尼器的力学性能都有显著的影响。

关键词

U形阻尼器 / T形截面 / 滞回性能 / 理论分析 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金（52178267、52208138）