巖棉夾芯金屬屋面板的風致阻尼性能研究.pdf

1、大跨屋蓋結構基本上使用金屬屋面系統(tǒng)，其中配合直立鎖邊系統(tǒng)的巖棉夾芯屋面板使用最為廣泛。屋面風壓通過金屬屋面板傳遞給檁條再傳遞到主體結構上。由于巖棉夾芯是一種小剛度、大阻尼的材料，因此屋面板的弱剛度和阻尼效應不可避免地會對主體結構的風致響應產生影響。目前，針對屋面板阻尼特性對大跨度結構風致響應影響的研究還是空白，本文針對屋面板的風致阻尼性能開展了以下三方面工作：
　　 (1)與上下金屬面板相比，巖棉夾芯是屋面板阻尼減振性能的主要貢

2、獻元件，因此通過試驗的手段對巖棉材料的力學及阻尼性能進行研究。利用德國Zwick/Roell萬能材料試驗機對巖棉夾芯材料進行了拉伸壓縮試驗，測得了巖棉材料的各向彈性模量、泊松比和抗拉壓強度。采用振動梁法測量了巖棉材料的損耗因子，并根據試驗結果擬合得出巖棉材料與頻率相關的損耗因子曲線。
　　 (2)對直立鎖邊巖棉夾芯屋面板的阻尼性能進行研究。介紹了復合材料損耗因子的計算方法，采用模態(tài)應變能法分析了一塊典型的0.4m×2m巖棉夾芯金

3、屬屋面板的前200階模態(tài)的損耗因子，并對不同夾芯厚度、屋面檁距條件下的屋面板阻尼性能進行了參數(shù)分析。依據計算得到的屋面板各階模態(tài)下的損耗因子，進一步分析了不同頻率簡諧荷載作用下屋面板剛度和阻尼對其角點反力大小的影響。分析表明，屋面板的有限剛度會放大角點反力而阻尼效應對高頻激勵能起到顯著的減振效果。
　　 (3)考察屋面板有限剛度和阻尼效應對結構動力響應的影響。對一個鋪設巖棉夾芯屋面板、跨度為16m的簡支梁結構進行算例分析。考察不