SMA螺旋弹簧消能支撑对框架结构的减震控制研究

发布时间：2025-05-13 06:04

　　消能减震技术是工程结构减震控制的有效途径之一,它通过在结构中设置特定的消能构件或装置可以在地震中消耗传入到结构中的地震能量,快速减小结构的地震反应,从而达到保护主体结构在强震中不被破坏的目的。形状记忆合金(SMA)是一类对形状有记忆功能的材料,它独特的形状记忆效应和超弹性效应使其可以很好地被运用到消能减震控制中。将形状记忆合金运用到工程结构减震控制中既能发挥SMA材料的特有性能扩大其在减震控制中的应用,又能为减震控制提供可供选择的新型材料。故在此基础上本文提出了一种SMA螺旋弹簧消能支撑,它由SMA螺旋弹簧和普通钢丝组成。这种新型消能支撑装置制作安装简单易实现,不仅可以提供耗能能力,而且具有自我恢复能力。本文首先采用热加工方法训练出用于消能支撑的SMA螺旋弹簧。由于SMA螺旋弹簧在受外力作用时其力学特性不同于SMA丝,不可以简单地套用SMA丝的本构模型,因此开展多组SMA螺旋弹簧的拉伸试验对其力学性能进行研究分析,并在此基础上建立SMA螺旋弹簧力位移关系的模型。通过对试验得到的滞回曲线进行拟合和计算,给出该模型的数学表达式,并将其与拉伸试验得到的力位移滞回曲线进行比较,结果显示所提出的S...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1SMA弹凑到立移加载历惶稍目〕位移滞回曲线

变温度使其恢复到变形前的形状和体积功能［2］，它另一特性是超弹性效应，这是一种特殊的耗能滞回性能，使其可以很好地运用到消能减震控制中。现阶段，国内外对SMA丝无论在本构关系还是制成耗能阻尼器方面都有一定的研究成果，如文献［3］利用SMA丝设计了一种用于框架结构振动控制的耗能器，并....

图2SMA螺旋弹爵滞回曲线模型

力-位移曲线变化路径。加载段1:当弹簧从零点开始受拉时，弹簧的力-位移曲线沿点1→2变化，可用一个三次函数来对此段进行描述，即FSMA=ax3+bx2+cx(1)式中，a、b和c是对加载段1进行拟合后确定的系数。卸载段1:当弹簧拉伸到一定位移后释放拉力，弹簧的力-位移曲线将沿着点....

图7SMA吸餐隙拟,寒

图4框架结构计算模型

2－9．506．83－15．8011．433－7．20－6．60－11．889．35表2Kobe波作用下的位移和加速度峰值工况一层相对位移/mm一层绝对加速度/(m·s－2)二层相对位移/mm二层绝对加速度/(m·s－2)1－10．126．2....

本文编号：4045852