三种摩擦材料的摩擦阻尼器力学性能研究对比

石文龙 颜明廷，* 程 荣

（1.上海大学，上海 200444；2.上海史狄尔建筑减震科技有限公司，上海 200120）

0 引言

摩擦阻尼器布置在结构上，通过夹板间的摩擦力消耗地震输入的能量，减轻结构的地震反应。摩擦阻尼器的研究开始于20世纪70年代末，此后为适应不同类型的建筑结构，国内外学者陆续研发了多种形式的摩擦阻尼器，其摩擦力大小易于控制，可通过调节螺栓预紧力的大小来确定［1］。

常见的摩擦阻尼器有普通板式摩擦阻尼器、PALL型摩擦阻尼器［2］、T型芯板摩擦阻尼器［3］、拟黏滞摩擦阻尼器［4］、转动型摩擦阻尼器［5-6］等。近十几年，国内外学者将摩擦阻尼器与新型材料相结合，研发出了复合型摩擦阻尼器，如SMA（形状记忆合金）摩擦阻尼器［7-8］、压电摩擦阻尼器［9-10］等。

摩擦阻尼器结构简单、耗能能力强、滞回曲线饱满、制作安装方便，在世界各国的建筑工程中都得到了良好的应用［11-14］。然而，现有的一些摩擦阻尼器存在阻尼力太小、阻尼力衰减过快、耗能性能不稳定等不足［15］。

目前尚未有文献专门集中研究摩擦材料对摩擦阻尼器性能优劣的影响，本文结合工厂试验台设计了三种摩擦阻尼器，通过常规力学性能试验，进行了力学性能试验研究，并参照JGJ 297—2013《建筑消能减震技术规程》对比三种摩擦阻尼器试验与数值模拟的常规性能及滞回曲线，得出紫铜作为摩擦材料时，摩擦阻尼器的力学性能最为稳定，并发现紫铜作为摩擦材料时的新现象。

1 试验件设计

1.1 阻尼力的计算

根据JGJ 297—2013《建筑消能减震技术规程》设计规范公式（5.2.6），阻尼力计算按式（1）计算：