目前在建筑結(jié)構(gòu)中附加阻尼器是耗散結(jié)構(gòu)地震能量的有效方法,傳統(tǒng)的阻尼器如金屬阻尼器等雖具有優(yōu)良、穩(wěn)定的耗能能力,但缺乏對殘余變形的有效控制,導(dǎo)致震后高昂的修復(fù)成本。利用具有顯著可恢復(fù)變形能力的超彈性形狀記憶合金制成的自復(fù)位阻尼器具有良好的控制殘余變形能力,但耗能能力相對較弱,很難滿足基本的耗能要求。基于此,本文將形狀記憶合金棒并聯(lián)到金屬阻尼器中,利用其在相態(tài)轉(zhuǎn)變過程中表現(xiàn)的超彈性效應(yīng),結(jié)合金屬阻尼器優(yōu)良穩(wěn)定的耗能能力,提出一種新型形狀記憶合金和菱形開孔鋼板并聯(lián)阻尼器（SMA-SD）,有效的解決了上述的問題。SMA-SD既充分發(fā)揮了菱形開孔鋼板的耗能能力,又保留了形狀記憶合金優(yōu)良的超彈性性能。該阻尼器由三部分構(gòu)成,分別為:自復(fù)位單元、耗能單元和框架單元,各個單元相互獨立又協(xié)同工作,保證了阻尼器的功能性和穩(wěn)定性。本文分別對自復(fù)位單元、耗能單元以及SMA-SD開展了擬靜力試驗研究,試驗表明各單元的力-位移滯回曲線均滿足試驗設(shè)想,并對力學(xué)參數(shù)（峰值力、割線剛度、單位循環(huán)耗能量、殘余變形和等效阻尼比）進(jìn)行了詳細(xì)分析,試驗表明各單元均表現(xiàn)出理想、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。進(jìn)而對通過試驗得到的力-位移滯回曲線建... 

【文章來源】： 王弘揚 山東大學(xué)

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２菱形開孔鋼板阻尼器??

，簡稱：??ＳＭＡ）被認(rèn)為是有前途的解決方案之一。ＳＭＡ具有高疲勞壽命、出色的耐腐蝕??性、良好的阻尼性能和卓越的超彈性。當(dāng)框架裝有ＳＭＡ?xí)r，由于這種金屬材料??固有的超彈性特點，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)或元件將具有自復(fù)位功能。??ＳＭＡ的工作原理是當(dāng)環(huán)境溫度高于相變閾值時，它們會表現(xiàn)出色的超彈性??１２叱該特征歸因于奧氏體和馬氏體之間的固－固轉(zhuǎn)變１２９＿３％可以通過改變環(huán)境溫??度或改變應(yīng)力狀態(tài)來激活相變，前者稱為形狀記憶效應(yīng)，而后者稱為超彈性效應(yīng)。??在地震應(yīng)用中，超彈性效應(yīng)尤為重要。從圖１．３中可以看出，ＳＭＡ的加載和卸??載行為是由可恢復(fù)的晶體相變觸發(fā)的，從而形成了旗幟形力學(xué)模型。??？？通金誠的??槊性變形?超丼性?／／??６００?＾?／＼?形狀記憶特性??￡?／?Ｉ?４００?廣??￡??應(yīng)力ｅ，％??圖１．３形狀記憶合金旗幟形力學(xué)模型??在先前研究中，由于加工工藝受限制，絲材是主要的研宄對象，絕大多數(shù)的??形狀記憶合金阻尼器由絲材制成。隨著熱處理設(shè)備的加強(qiáng)和形狀記憶合金的加工??７??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第二章ＳＭＡ－ＳＤ阻尼器構(gòu)造和工作機(jī)制??２．１設(shè)計背景??現(xiàn)階段阻尼器的研宄存在著過分追求單一目標(biāo)的狀況，例如鋼板阻尼器利用??平面彎曲耗能，鋁板摩擦阻尼器通過摩擦進(jìn)行耗能等，這些耗能阻尼器在低周循??環(huán)反復(fù)荷載作用下均具有良好、穩(wěn)定的耗能能力：同理，采用預(yù)應(yīng)力筋、ＳＭＡ??絲材、棒材的自復(fù)位阻尼器在控制震后修復(fù)方面具有優(yōu)異的表現(xiàn)，能將殘余變形??控制在一個很小的范圍內(nèi)。??基于上述背景，ＳＭＡ－ＳＤ阻尼器追求了一種平衡：充分發(fā)揮ＳＭＡ棒材的自??復(fù)位特性，利用其超彈性有效的控制殘余變形；同時，利用鋼板阻尼器的優(yōu)良、??穩(wěn)定的耗能表現(xiàn)，增大整個阻尼器的耗能能力。充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，從而達(dá)到??一種平衡，旨在保證穩(wěn)定耗能能力的同時，又可以達(dá)到自復(fù)位的效果。??２．２?ＳＭＡ－ＳＤ阻尼器構(gòu)造??ＳＭＡ－ＳＤ阻尼器主要包括自復(fù)位單元、耗能單元和框架單元三部分，每個單??元獨立分工，各個單元之間又協(xié)同工作，構(gòu)造如圖２．１所示。??１－豎向傳力板??３；ｊｎｉｉｉｊ?ｕｒｎ——１＝?？?ｊｂ｜??４－懸斤■彳?——Ｈ－?＾ｌｉｉ??５－外部敗——■麗Ｉ?ＨＩ??６－＿＿＼疆責(zé)謂??７－＿ｊ?Ｗｉｆｅ?——Ｉ??９－外邰迚按ｔｏ?■??圖２．１?ＳＭＡ－ＳＤ阻尼器構(gòu)造圖??進(jìn)一步對ＳＭＡ－ＳＤ的構(gòu)造進(jìn)行分析，豎向傳力板用于傳遞試驗過程中的豎??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]屈曲約束SMA阻尼器試驗研究及支撐框架抗震分析[D]. 李晗.山東大學(xué) 2019
[3]開孔式加勁阻尼器的消能減震性能研究[D]. 徐崇恩.同濟(jì)大學(xué) 2008
[4]新型軟鋼阻尼器及其在結(jié)構(gòu)控制中的應(yīng)用研究[D]. 邢書濤.中國地震局工程力學(xué)研究所 2003



本文編號：2950378