鋼框架是建筑物常見的結(jié)構(gòu)形式。安裝消能減震裝置是提高鋼框架抗震性能的有效手段。然而,傳統(tǒng)的消能減震裝置無法有效消除框架的殘余變形,而殘余變形過多可能會導(dǎo)致巨大的社會經(jīng)濟損失。形狀記憶合金(SMA)因其超彈性而受到地震工程界的關(guān)注,其能夠在地震作用下恢復(fù)大的非彈性變形同時耗散能量。因此,形狀記憶合金自復(fù)位支撐鋼框架(SMABF)具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,SMA支撐框架的設(shè)計方法尚待發(fā)展。對于鋼框架結(jié)構(gòu),層間位移角(IDR)通常被認(rèn)為是量化結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷狀態(tài)的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。對于目前抗震規(guī)范中沒有明確規(guī)定的SMA支撐框架,其在地震作用下的IDR需要在抗震設(shè)計或改造等階段進行準(zhǔn)確可靠的估算。本文提出了一個基于非彈性位移比(CRR)的估算方法以估算SMABF的層間位移�；诰哂衅鞄眯蜏匦袨榈膯巫杂啥茸詮�(fù)位系統(tǒng),研究了不同參數(shù)對CR的影響,并通過非線性回歸分析提出了一個簡單的CR估算公式。選擇了一個六層框架來驗證所提出的估算方法。結(jié)果表明,框架的估算結(jié)果與非線性時程分析結(jié)果較為吻合。提出的估算方法可以較為準(zhǔn)確地估算SMA支撐框架的層間位移。考慮到很多鋼框架主體本身已具有一定的抗震能力,... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＳＭＡ支撐構(gòu)造示意圖??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???Ｆ?Ｆ，個??—＞?ｍ?ｍ?＇Ｘ．??Ｆ〇?—???Ｒ?＝?Ｆ〇／Ｆｙ???／＂Ｉ．．．．．．Ｔ?Ｔ?＝?２ｎ＾ｌｋ??Ｆｙ—￣Ｔ］ａｋ?｜Ｋ．?—設(shè)計譜??ｋ?ｌ?４?｛?ＳＭＡ體系??！?Ｉ?！?ｕ??ｔ一丄一?丄…??Ｕ０?％??圖２．２?ＳＭＡ支撐框架的簡化ＳＤＯＦ模型??假設(shè)彈性系統(tǒng)的剛度為ｈ保持系統(tǒng)彈性所需的最小力為Ｆ。，對應(yīng)的變形為??ｗ。。相應(yīng)的非彈性體系在“屈服”強度Ｆｙ和相應(yīng)的“屈服”位移＆下進入塑性??階段，剛度減小到卸載后，結(jié)構(gòu)恢復(fù)至初始位置并形成高度為，７的旗幟型??滯回曲線。由于ＳＭＡ支撐是系統(tǒng)中抵抗地震力的最主要構(gòu)件，因此結(jié)構(gòu)的抗震??性能主要受ＳＭＡ支撐影響。與研究［５５，５７］—致，非彈性位移比Ｑ？定義為當(dāng)經(jīng)受相??同的地震作用時，具有相同質(zhì)量和初始剛度的彈性系統(tǒng)和非彈性系統(tǒng)，其相對于??地面的最大非彈性位移Ｈｍ與最大彈性位移ｗ。的比值，如下式所示：??ＣＲ＝＾?（２－１）??ｕ〇??式中，由恒定屈服強度得出，該屈服強度與維持系統(tǒng)彈性所需的強度有關(guān)。??兩者之間的關(guān)系由強度折減系數(shù)／Ｔ衡量，定義為：??Ｒ?＝?Ｕ?（２－２）??Ｆｙ?Ｆｙ??式中，Ｆ。是維持體系彈性所需的最小力，它同樣是相應(yīng)的彈性體系中地震引??起的峰值抗力；Ｆｙ是非彈性體系的“屈服”強度；＆是在設(shè)計譜中與系統(tǒng)基本周??期對應(yīng)的譜加速度。ｍ是質(zhì)量，對于單自由度系統(tǒng)，ｗ是結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量；而對于??多自由度系統(tǒng)，ｗ是第一振型的有效振型質(zhì)量。??系統(tǒng)的變形需求也可以用延性系數(shù)／／來表示，定義為：??Ｍ?＝?—?（２－３）??ｕｙ??由圖２

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???條地震波中每條地震波單獨計算的非彈性位移比的平均值。??４［?！??—???ＤＢＥ??，－－－平均值??３＿ｆ?，?｜?一冬ｉ值??°〇?１?〒一?一１??Ｔ（ｓ）??圖２．３選用地震波的加速度響應(yīng)譜??２．３單自由度系統(tǒng)結(jié)果統(tǒng)計分析??２．３．１基本周期的影響??圖２．４總結(jié)了單自由度系統(tǒng)的所有抗震分析結(jié)果。總的來說，隨著周期的増??力口，非彈性位移比Ｃｆｉ逐漸減小并收斂到單位１。當(dāng)ｒ＜０．５ｓ時，周期對于Ｃｆｉ影響??明顯。隨著周期的減小，非彈性位移比通常明顯增加，這說明結(jié)構(gòu)的峰值非彈性??位移變得比峰值彈性位移大得多。這強調(diào)了量化ＳＭＡ支撐框架相對于彈性位移??增加的位移的必要性。在大多數(shù)情況下，當(dāng)周期增大到０．５ｓ，非彈性位移比減小??到２以下。當(dāng)周期大于Ｉｓ時，非彈性位移比值逐漸接近于單位１，即非彈性體系??的峰值位移與彈性體系的峰值位移近似相等。這說明在長周期范圍內(nèi)，等位移規(guī)??則［６９］仍然適用于基于ＳＭＡ的自復(fù)位結(jié)構(gòu)。??２．３．２強度折減系數(shù)的影響??強度折減系數(shù)的取值為２、４、６和８。如圖２．４所示，對于基于ＳＭＡ的??自復(fù)位系統(tǒng)，〇？通常隨著及的增加而增加，這說明增加結(jié)構(gòu)的強度有利于減少??最大非彈性變形。當(dāng)Ｔ＝０．２０ｓ、ａ＝０．１０、ｙ９＝０時，將及從２增大到８，非彈性位移??比Ｃ／ｊ將從１．５５增大到４．０８；但是，當(dāng)Ｔ＝３．０ｓ而ａ＝０．１０、戶０時，非彈性位移比??Ｇｅ僅從０．９６增加到１．０９。這說明，隨著Ｔ的增加，尺對的影響逐漸減弱。此??夕卜，劃分等位移規(guī)則適用與不適用（大于彈性位移）的周期值似乎是一

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
[1]新型SMA自復(fù)位耗能支撐的研發(fā)及其性能研究與應(yīng)用[D]. 劉震.東南大學(xué) 2017
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本文編號：2930013