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试验装置和测试系统

VD阻尼墙模型由粘性阻尼装置、钢架、基础支撑平面、运动传递平面、导轨、滑块等部件组成。整个模型尺寸为600mmX485mmX240mm。高精度导轨和滑块为成品件,其他部件为加工制造。粘性阻尼装置由有机玻璃材料制造,基础支撑部分由钢材料制造,所有可动部件均由铝合金制造,连接激振器和模型之间的正交杆由铜合金制造。VD墙通过倾斜滑轨来实现大半径的旋转运动,产生旋转运动的装置。

VD墙试验测试系统由激励系统、测量系统和数据采集系统构成。激励系统包括激振器、信号源和功率放大器。测量系统包括加速度传感器、力传感器、位移传感器、激光位移测量装置和各自相应的信号放大器。数据采集系统包括A/D变换系统、微型计算机、数据储存装置和计算机网络。

试验测量及分析结果

为了全面掌握VD墙在旋转运动下的动力学特性，在不同滑轨倾斜角度试验中对不同的振动幅值和激振频率进行了大量的试验。其振动幅值在1 mm~9 mm,振动频率为1.5 Hz、5Hz和10 Hz,倾斜角度为0、5°、10°、15°。典型定频和不同振幅激振下的阻尼测量结果。不同旋转角度和振幅的典型测量结果。识别结果表明在定频激励下阻尼值随激励幅值的增大而减少。

结论

粘性阻尼墙提供的阻尼具有明显的非线性特征，本项研究量化了粘性阻尼墙的动力学参数,研究几种可用于试验的阻尼常数识别方法,试验结果表明识别方法精度较高,具有对样本采样频率不敏感的特性,使用有限的测量数据可完成识别工作,多次平均后可提高识别精度,具有较好的工程应用价值。

试验结果表明VD墙可以为建筑提供较大阻尼系数,在建筑设计中应用可以明显提高建筑的抗风能力和抗震能力。结构的旋转运动对VD墙的阻尼值产生明显的影响,其主要因素是对VD墙的内板剪切力的减少,同时造成更为复杂的粘液运动。本项试验研究的阻尼常数修正计算公式是基于统计基础上经验计算公式,可用于类似结构工程设计,为建筑结构动力学模型提供基本参数。