應(yīng)用SMA拉索的高層鋼結(jié)構(gòu)振動控制研究.pdf

1、高層鋼結(jié)構(gòu)的高度越大，受地震作用的影響就越顯著，因此有必要對其進(jìn)行振動控制。形狀記憶合金（SMA）是一種新型的功能性材料，具有形狀記憶、超彈性等特性。由于具有這些顯著特性，形狀記憶合金已成為結(jié)構(gòu)振動控制中一種優(yōu)越的傳感和驅(qū)動材料，從而在結(jié)構(gòu)振動控制的應(yīng)用研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　本論文將利用SMA材料的超彈性性能，采用SMA拉索對高層鋼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)進(jìn)行振動控制，提出了控制拉索的優(yōu)化布置方案，在提高高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震安

2、全性方面具有重要的理論意義和工程價值。本文工作和所取得的成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
　?。?）在充分認(rèn)識SMA特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)振動控制理論，設(shè)計了利用SMA拉索被動控制高層鋼結(jié)構(gòu)振動的方案。
　?。?）根據(jù)SMA的Brinson本構(gòu)模型和熱力學(xué)方程，推導(dǎo)了利用SMA拉索振動控制高層鋼結(jié)構(gòu)的動力學(xué)方程，并建立起基于有限元原理和形狀記憶合金超彈性性能的振動控制數(shù)值分析方法。
　?。?）建立一實例高層鋼結(jié)構(gòu)模型的SMA拉

3、索被動控制方案，檢驗SMA拉索在高層鋼結(jié)構(gòu)被動控制中的有效性。運用有限元軟件對該模型進(jìn)行實施SMA拉索被動控制的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時程分析，探討SMA拉索對高層鋼結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的被動控制效果和規(guī)律，以及影響控制效果的各種因素。
　　通過理論與實例分析，得到SMA拉索對結(jié)構(gòu)的被動控制效果要優(yōu)于傳統(tǒng)拉索的結(jié)論，當(dāng)結(jié)構(gòu)的動力特性和各SMA拉索的初始工作狀態(tài)相同時，地震激勵愈強烈，SMA拉索的被動控制效果越明顯，拉索的布置方式對其控制效果也有影響