基于新型SMA-屈曲約束支撐的橋梁結構減震分析
發(fā)布時間:2021-01-20 12:27
減隔震最重要的一個技術手段就是通過安裝耗能構件減少結構的直接耗能。因此阻尼器開始作為結構的添加構件被廣泛應用開來,發(fā)展到現(xiàn)在各國研究人員都在試圖努力探索形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,SMA)所具有的超彈性特性,并把它應用在抗震消能構件上,形狀記憶合金是一種新型的具有奇特功能的金屬材料,它的奇特之處在于具有很強的自復位能力。本文的主要研究目的是將SMA應用于屈曲約束支撐(BRB)中,這種結構是一種典型的消能減震結構,它的減震原理是核心位置的芯材承擔地震所產生的軸向應力,它會先于結構產生屈服,這樣就會有效的消耗掉發(fā)生地震時所產生的能量。主要研究內容如下:(1)通過對SMA進行的力學實驗研究其在等應變幅值變加載頻率和等加載頻率變應變幅值下的耗能情況,總結應變幅值和加載頻率對其耗能的影響,論證其自復位能力,選擇SMA合適的本構關系。(2)利用ABAQUS建立屈曲約束支撐的模型,并在設計中加入SMA材料,在ABAQUS中對設計好的支撐模型進行模擬得到耗能方面的相關數(shù)據(jù),得到其各方向剛度系數(shù)、質量等數(shù)據(jù)導入MIDAS中進行減震分析,并進行算例分析。(3)利用邁達斯建立雙排墩簡...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
等應變幅值變加載頻率
燕山大學工程碩士學位論文-12-2.3.1形狀記憶合金力學實驗(一)把SMA絞線與實驗儀器的兩個夾頭連接固定并鎖緊夾頭,將SMA絞線試件重復循環(huán)加載20次,然后將系統(tǒng)力、位移復位歸零;(二)先把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系數(shù)調整到位,然后對試驗機的加載頻率進行調整,按應變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%依次進行實驗,當SMA絞線達到最大應變時再卸載,每個梯度的應變幅值循環(huán)3次進行實驗,卸載后保存實驗數(shù)據(jù);(三)與剛才溫度保持一致,將試驗機的加載頻率依次調整為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz,將應變幅值設定為固定值6%進行實驗,當SMA絞線達到最大應變時再卸載,卸載后,保存實驗數(shù)據(jù)。2.3.2實驗數(shù)據(jù)處理本實驗主要研究了加載頻率和應變幅值對SMA的影響,通過對實驗數(shù)據(jù)的處理可以得到在等加載頻率變應變幅值及等應變幅值變加載頻率時SMA絞線的應力應變曲線。當加載頻率不變時按應變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%分別進行試驗數(shù)據(jù)分析,得到其應力應變曲線,如圖2-1所示。當應變幅值保持不變時加載頻率依次變?yōu)?.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz進行試驗數(shù)據(jù)處理,得到其應力應變曲線,如圖2-1~2-2所示。圖2-1等應變幅值變加載頻率圖2-2等加載頻率變應變幅值
SMA-BRB結構詳圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高地震烈度區(qū)混凝土框架-屈曲約束支撐結構應用研究[J]. 黃銳,姚佩歆. 建筑結構. 2020(03)
[2]橋梁抗震研究進展分析[J]. 吳志敏,莫昭莉,歐陽常偉. 西部交通科技. 2019(06)
[3]橋梁抗震措施研究若干進展[J]. 陳相宇. 江西建材. 2018(10)
[4]一字形內芯全鋼防屈曲支撐設計方法[J]. 馬寧,吳斌,歐進萍. 工程力學. 2012(10)
[5]國產TJI型屈曲約束支撐的研制與試驗[J]. 李國強,胡寶琳,孫飛飛,郭小康. 同濟大學學報(自然科學版). 2011(05)
[6]新型全鋼防屈曲支撐的擬靜力滯回性能試驗[J]. 趙俊賢,吳斌,歐進萍. 土木工程學報. 2011(04)
[7]開孔式三重鋼管防屈曲耗能支撐性能試驗研究[J]. 周云,鄧雪松,錢洪濤,褚洪民. 土木工程學報. 2010(09)
[8]大噸位國產TJⅡ型屈曲約束支撐的研制與試驗研究[J]. 李國強,孫飛飛,陳素文,郭小康,胡寶琳,劉猛,王文濤,溫東輝,宋鳳明,劉自成. 建筑鋼結構進展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲約束支撐工程應用分析[J]. 李國強,孫飛飛,宮海,胡大柱. 建筑結構. 2009(S1)
[10]防屈曲鋼支撐阻尼器的試驗研究[J]. 李妍,吳斌,王倩穎,歐進萍. 土木工程學報. 2006(07)
博士論文
[1]自復位防屈曲支撐結構抗震性能及設計方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]防屈曲支撐在不規(guī)則結構中的抗震分析[D]. 韓天成.合肥工業(yè)大學 2019
[2]基于防屈曲支撐的鋼管混凝土勁性骨架拱橋減震耗能研究[D]. 鄒建波.西南交通大學 2019
[3]設置SMA桿自復位橋墩抗震性能研究[D]. 邵舒.長安大學 2019
[4]橋梁抗震彈塑性分析方法對比研究[D]. 于繼克.重慶交通大學 2018
[5]新型SMA自復位耗能支撐的研發(fā)及其性能研究與應用[D]. 劉震.東南大學 2017
[6]公路連續(xù)梁橋雙柱墩抗震研究[D]. 徐將.北京建筑大學 2016
[7]連續(xù)梁橋地震彈塑性反應分析[D]. 葛白雪.石家莊鐵道大學 2016
[8]橋梁高墩地震作用響應效果分析[D]. 王欣.大連交通大學 2016
[9]橋梁結構抗震減災對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學 2016
[10]大跨連續(xù)剛構橋抗震性能研究[D]. 張維宏.蘭州交通大學 2015
本文編號:2989043
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
等應變幅值變加載頻率
燕山大學工程碩士學位論文-12-2.3.1形狀記憶合金力學實驗(一)把SMA絞線與實驗儀器的兩個夾頭連接固定并鎖緊夾頭,將SMA絞線試件重復循環(huán)加載20次,然后將系統(tǒng)力、位移復位歸零;(二)先把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系數(shù)調整到位,然后對試驗機的加載頻率進行調整,按應變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%依次進行實驗,當SMA絞線達到最大應變時再卸載,每個梯度的應變幅值循環(huán)3次進行實驗,卸載后保存實驗數(shù)據(jù);(三)與剛才溫度保持一致,將試驗機的加載頻率依次調整為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz,將應變幅值設定為固定值6%進行實驗,當SMA絞線達到最大應變時再卸載,卸載后,保存實驗數(shù)據(jù)。2.3.2實驗數(shù)據(jù)處理本實驗主要研究了加載頻率和應變幅值對SMA的影響,通過對實驗數(shù)據(jù)的處理可以得到在等加載頻率變應變幅值及等應變幅值變加載頻率時SMA絞線的應力應變曲線。當加載頻率不變時按應變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%分別進行試驗數(shù)據(jù)分析,得到其應力應變曲線,如圖2-1所示。當應變幅值保持不變時加載頻率依次變?yōu)?.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz進行試驗數(shù)據(jù)處理,得到其應力應變曲線,如圖2-1~2-2所示。圖2-1等應變幅值變加載頻率圖2-2等加載頻率變應變幅值
SMA-BRB結構詳圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高地震烈度區(qū)混凝土框架-屈曲約束支撐結構應用研究[J]. 黃銳,姚佩歆. 建筑結構. 2020(03)
[2]橋梁抗震研究進展分析[J]. 吳志敏,莫昭莉,歐陽常偉. 西部交通科技. 2019(06)
[3]橋梁抗震措施研究若干進展[J]. 陳相宇. 江西建材. 2018(10)
[4]一字形內芯全鋼防屈曲支撐設計方法[J]. 馬寧,吳斌,歐進萍. 工程力學. 2012(10)
[5]國產TJI型屈曲約束支撐的研制與試驗[J]. 李國強,胡寶琳,孫飛飛,郭小康. 同濟大學學報(自然科學版). 2011(05)
[6]新型全鋼防屈曲支撐的擬靜力滯回性能試驗[J]. 趙俊賢,吳斌,歐進萍. 土木工程學報. 2011(04)
[7]開孔式三重鋼管防屈曲耗能支撐性能試驗研究[J]. 周云,鄧雪松,錢洪濤,褚洪民. 土木工程學報. 2010(09)
[8]大噸位國產TJⅡ型屈曲約束支撐的研制與試驗研究[J]. 李國強,孫飛飛,陳素文,郭小康,胡寶琳,劉猛,王文濤,溫東輝,宋鳳明,劉自成. 建筑鋼結構進展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲約束支撐工程應用分析[J]. 李國強,孫飛飛,宮海,胡大柱. 建筑結構. 2009(S1)
[10]防屈曲鋼支撐阻尼器的試驗研究[J]. 李妍,吳斌,王倩穎,歐進萍. 土木工程學報. 2006(07)
博士論文
[1]自復位防屈曲支撐結構抗震性能及設計方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]防屈曲支撐在不規(guī)則結構中的抗震分析[D]. 韓天成.合肥工業(yè)大學 2019
[2]基于防屈曲支撐的鋼管混凝土勁性骨架拱橋減震耗能研究[D]. 鄒建波.西南交通大學 2019
[3]設置SMA桿自復位橋墩抗震性能研究[D]. 邵舒.長安大學 2019
[4]橋梁抗震彈塑性分析方法對比研究[D]. 于繼克.重慶交通大學 2018
[5]新型SMA自復位耗能支撐的研發(fā)及其性能研究與應用[D]. 劉震.東南大學 2017
[6]公路連續(xù)梁橋雙柱墩抗震研究[D]. 徐將.北京建筑大學 2016
[7]連續(xù)梁橋地震彈塑性反應分析[D]. 葛白雪.石家莊鐵道大學 2016
[8]橋梁高墩地震作用響應效果分析[D]. 王欣.大連交通大學 2016
[9]橋梁結構抗震減災對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學 2016
[10]大跨連續(xù)剛構橋抗震性能研究[D]. 張維宏.蘭州交通大學 2015
本文編號:2989043
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