具有薄弱层的框架结构刚度沿竖向分布不均匀,在地震中薄弱层将产生较大的层间变形而发生严重的震害。要减小建筑结构的地震反应,除了研究建筑结构承重体系本身的抗震设计构造之外,在结构上设置一些耗能装置,通过这些耗能材料的非线性变形来增大结构阻尼、消耗地震能量,实现减小主体结构的地震反应,从而对结构震动进行有效抑制,是一-种行之有效的方法。 在这些耗能减震装置中,摩擦阻尼器是目前广泛研究的各种耗能阻尼器中构造比较简单的一种。其主要思想是通过受有预紧力的2块固体之间的相对滑动所产生的摩擦力来耗散结构振动能量,从而达到减振的目的。摩擦阻尼器的滞回环近似于矩形,因此具有良好的耗能能力,且构造简单,因此在实际工程中得到了广泛的应用。

活塞式摩擦阻尼器的动力特性试验

依据摩擦阻尼器的耗能原理和滯回特性,设计了一种活塞式常摩擦力阻尼器。该阻尼器是由钢外简、钢轴、青铜摩擦楔、钢压力楔、螺旋弹簧和盖组成。螺旋弹簧的弹力通过钢压力楔传递到青铜摩擦楔上,并转化为钢简内壁上的法向压力,进而形成铜摩擦楔和钢筒内壁之间的摩擦力,即摩擦阻尼器的起滑力。阻尼器在运动过程中,螺旋弹簧的长度是固定的,弹簧的对钢压力楔的压力以及钢简内壁上的法向压力始终不变,因此阻尼器的起滑力保持不变。当需要调节起滑力的大小时,只需要通过控制调节螺母来改变弹簧的预压长度就能获得不同大小的起滑力。

结论

a．阻尼器的起滑摩擦力可由简单的摩擦片试验结果推算得到。

b．设置摩擦阻尼器支撑的结构比纯框架结构的顶层位移减小了约14％一36％，这表明结构安装了摩擦阻尼器后，能够产生较强的耗能控制力，显著地增加了整个结构的耗能能力，减弱了传至主体框架结构上的地震荷载，达到了对结构振动控制的目的。

C．随着地震作用的增大，摩擦阻尼器耗能能力增强。