形狀記憶合金阻尼器在底部薄弱結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展，作為一種新型的功能材料，形狀記憶合金(SMA)在工程結(jié)構(gòu)中有著良好的應(yīng)用前景，同時(shí)也可為研究土木工程結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制理論及應(yīng)用方法提供一個(gè)新的途徑。因此，研究SMA阻尼器及其在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用，特別是在一些特殊結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的應(yīng)用，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用前景。 底部薄弱結(jié)構(gòu)是一種工程中常見的結(jié)構(gòu)形式，由于其底部具有大空間，使用功能靈活方便，故在商住或商辦等建筑中有著廣泛的應(yīng)用。但這類結(jié)構(gòu)的底層剛度

2、較小，地震作用下的層間變形較大，若不采取特殊處理方法如抗震控制技術(shù)等，則極易發(fā)生嚴(yán)重的地震破壞，這一點(diǎn)已經(jīng)被大量的震害調(diào)查所證實(shí)?；谏鲜銮闆r，本文以底部薄弱結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特點(diǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合SMA材料在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，采用理論分析、試驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法，主要研究SMA阻尼器及其在底部薄弱結(jié)構(gòu)中的抗震控制原理和方法。 文中首先回顧和總結(jié)了底層薄弱結(jié)構(gòu)的受力與震害特點(diǎn)，分析了產(chǎn)生震害的原因及處理對策，闡述了

3、對這類結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震控制的必要性和可行性；接著探討了應(yīng)用SMA材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的主要特點(diǎn)，簡述了一種NiTi奧氏體超彈性SMA絲的材料性能試驗(yàn)過程和結(jié)果，考察了這種SMA絲的超彈性耗能能力，同時(shí)分析了應(yīng)變幅值、加載頻率、循環(huán)次數(shù)以及工作溫度等對其工作性能的影響；然后在此試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并從SMA材料的本構(gòu)關(guān)系入手，設(shè)計(jì)了一種拉壓式SMA被動(dòng)消能阻尼器，建立了相應(yīng)的理論分析和計(jì)算模型，并通過計(jì)算機(jī)模擬分析，研究了這種SMA阻尼