低屈服点钢波纹管阻尼器横向滞回性能研究

摘要

提出一种用于基础隔震结构的新型耗能装置—低屈服点钢波纹管阻尼器，该阻尼器具有水平各向力学性能相同、水平剪切大变形能力等显著特征.首先，通过开展低周往复加载试验，对低屈服点钢波纹管阻尼器的破坏模式、滞回特性、承载能力、变形特征、耗能能力等进行了研究，并分析了波纹管高度、平均直径等构造参数对阻尼器力学性能的影响；接着，利用ABAQUS建立了阻尼器的精细化有限元模型，分析阻尼器构造参数对其力学性能的影响规律，并给出了阻尼器各力学性能指标的预测公式.结果表明：波纹管的破坏主要发生在与加载方向一致且靠近连接板的波纹管上，与加载方向垂直侧的变形相对较小；各阻尼器试件的滞回曲线均比较饱满，表现出良好的耗能能力和水平大变形能力；阻尼器均发生了明显的屈服和强化过程，屈服前水平刚度较大，屈服后显著降低，约为屈服前的20%～32%；增加波纹管高度或者减小波纹管直径时，阻尼器的承载能力降低，水平刚度减小，滞回耗能也减少，但变形能力增大；提高波纹管材料强度和厚度时，阻尼器的承载能力显著提高，耗能能力增强.提出的计算公式能够较准确地预测阻尼器的基本力学性能.

关键词

低屈服点钢 / 波纹管 / 拟静力试验 / 滞回性能 / 数值模拟