基于指数摩擦力模型滑移隔震结构的动力特性.pdf

振 动 与 冲 击 第 卷第 期 ! # $%’()*%+,-.’)/-%( )(0 12%34 ,567!(57#8999 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 基于指数摩擦力模型滑移隔震结构的动力特性 樊 剑 唐家祥 （华中理工大学，武汉 ） :#99;: 摘 要 基于指数摩擦力模型，本文利用预估校正的数值积分方法计算滑移隔震结构的动力响应，分析了地面谐 运动下结构的加速度传递率及基底滑移率随频率比的变化规律，并发现滑移隔振结构的振动有振幅跳跃、基底爬行等非 线性动力特征。 关键词：指数摩擦力模型，库仑摩擦力模型，滑移隔振结构，滑移，啮合 中图分类号： ， %#88 /#8 9 引 言 性，因此，本文取指数摩擦力模型计算滑移隔震结构 的动力响应。相对滑移面之间摩擦力 + 的具体表达 在滑移隔震结构中，基底与支承面之间的摩擦力 式为： 一般理想化为库仑摩擦力，即在运动中，摩擦力大小 ! ! （ ）· · （ ） （） # , -.0 8 + ! / 为常数，方向与滑移速度方向相反，并设动静摩擦系 式中： 为摩擦表面的正压力。 , 数相等。国内外有关学者利用库仑摩擦力模型对滑 移隔震结构的动力特性开展过系统的理论及实验研 究。 和 分别研究了在地面谐运 =?@AB5 C5?@DF6 E ［］ 动下结构的幅频响应特性 ! 和基底滑移量随频率比 ［］ 的变化规律 8 ；利用数值积分法，俞茂宏对地震作用 ［］ # 下结构的动力响应进行了计算 ；李立和熊仲明还进 ［ ］ 行过滑移隔震结构的实验研究 :G 。但 通 2HIAHJF? 过实验分析提出，利用指数摩擦力模型更能正确地反 ［］ K 映摩擦力的特性 。 本文基于指数摩擦力模型，利用数值积分方法计 算滑移隔振结构的动力响应，并研究地面谐运动下， 图 ! 结构的加速度传递率及基底滑移率随频率比的变化 规律。 ! 指数摩擦力模型的选取 为了确定较精确的摩擦力模型，文［］进行了不 K 同接触材料的摩擦力系数 ! （ ）与接触面相对滑移 ! ! ! ! 速度 之间关系的实验。实验表明， （ ）与 之