鋁基合金支座的減振性能及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，現(xiàn)代隔震技術(shù)已在全世界飛速發(fā)展，橡膠支座普遍應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中。橡膠支座能有效的吸收振動(dòng)帶來(lái)的能量，橡膠支座的研制和開發(fā)已受到全世界廣泛的關(guān)注，但是由于橡膠材料阻尼較小，變形過(guò)大后難以復(fù)位，需要配合阻尼器共同使用，而鉛芯橡膠支座雖然具有良好的隔震能力，但同時(shí)也是由于鉛芯的存在使得支座的自恢復(fù)能力降低，并且鉛芯的大量使用也會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的重金屬污染。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，鋅鋁合金具有低的屈服應(yīng)力、高的延展性和不易加工硬化的特

2、性，是一種非常有潛力的耗能材料，但是，目前國(guó)內(nèi)對(duì)鋁基合金的力學(xué)性能以及減振性能的研究不多，特別是應(yīng)用到實(shí)際結(jié)構(gòu)中進(jìn)行抗震的研究更少。
　　本文根據(jù)鋁基合金減振支座的特點(diǎn)，嘗試將其應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。論文首先對(duì)支座的力學(xué)模型進(jìn)行了分析，然后通過(guò)有限元軟件模擬對(duì)支座的力學(xué)性能和減振性能進(jìn)行了數(shù)值分析和試驗(yàn)研究，最后將支座應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)中并分析其隔振效果，論文的主要研究方向和成果如下:
　　(1)綜述了減振與隔振結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀

3、，主要包括減振與隔振結(jié)構(gòu)的工作原理以及支座種類等，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于橡膠、合金支座在結(jié)構(gòu)減振與隔振以及振動(dòng)控制領(lǐng)域的研究進(jìn)展和應(yīng)用情況。根據(jù)合金的材性選擇支座的力學(xué)模型，并給出模型參數(shù)的計(jì)算方法，其中重點(diǎn)介紹了本文所采用的鋅鋁合金材料的力學(xué)性能研究現(xiàn)狀。
　　(2)采用ANSYS有限元分析軟件，模擬了幾種鋁基合金支座在不同載荷工況下的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，研究了支座受到剪切位移以及豎向壓力共同作用下的剛度變化，建立了多組不同形狀系數(shù)的鋅鋁

4、合金支座，對(duì)他們進(jìn)行低頻段范圍的定頻激振模擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，第一形狀系數(shù)的增大能夠提高支座的減振性能，同樣的，第二形狀系數(shù)的減小也能提高支座的減振性能。
　　(3)設(shè)計(jì)激振試驗(yàn)，分析不同厚度的鋅鋁合金支座在低頻段正弦載荷激振作用下的力傳遞率和加速度振級(jí)落差，并分析了支座在自身低階固有頻率正弦載荷激振作用下的減振性能，同時(shí)進(jìn)行了激光掃頻試驗(yàn)測(cè)試合金材料的阻尼比系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅鋁合金支座在1～25Hz激振頻段的減振率在30％左右