基于新型SMA-屈曲約束支撐的鋼框架結(jié)構(gòu)減震分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 13:11
形狀記憶合金(Shape Memory Alloys,SMA)是近年來材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),因其特有的形狀記憶效應(yīng)和良好的自復(fù)位能力獲得建筑抗震領(lǐng)域的青睞,常用于阻尼器中為結(jié)構(gòu)提供一定的恢復(fù)力,降低結(jié)構(gòu)的殘余變形。屈曲約束支撐(Buckling Restrained Brace,BRB)則是一種較強(qiáng)耗能能力的新型支撐構(gòu)件,通過約束單元對核心單元的約束作用,相對于單純的鋼支撐來說,提高了核心單元的耗能能力,使屈曲約束支撐在受拉、壓狀態(tài)下均能屈服,從而得到更好的滯回耗能能力。因此,本文在二者的基礎(chǔ)上提出了一種新型SMA絞線-屈曲約束支撐,綜合了屈曲約束支撐優(yōu)秀的耗能能力和SMA絞線良好的自復(fù)位能力,并將其應(yīng)用在鋼框架結(jié)構(gòu)中,提高結(jié)構(gòu)的減震抗震能力。本文的主要研究內(nèi)容包括:(1)通過一系列試驗(yàn)研究形狀記憶合金的力學(xué)性能,包括應(yīng)變幅值、加載頻率等因素對SMA絞線在加、卸載時(shí)的單圈耗能、等效割線剛度、等效阻尼比等參數(shù)的影響。(2)總結(jié)Graesser&Cozzarelli模型,并在SMA絞線力學(xué)性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對Graesser&Cozzarelli模型進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),從而克服該模...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
形狀記憶合金示意圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖2-1電子萬能試驗(yàn)機(jī)圖2-2試驗(yàn)裝置和材料2.1.4試驗(yàn)方案為了探討應(yīng)變幅值、加載頻率等因素對SMA絞線的力學(xué)性能的影響,設(shè)計(jì)了SMA絞線的循環(huán)加、卸載試驗(yàn),具體試驗(yàn)步驟如下:(1)將SMA絞線置于開水中浸泡一分鐘;(2)把SMA絞線通過卡扣、夾具等固定在電子萬能試驗(yàn)機(jī)上;(3)室溫(5℃)下等加載頻率(0.05Hz)變應(yīng)變幅值循環(huán)加載試驗(yàn),考察應(yīng)變幅值對SMA絞線力學(xué)性能的影響。應(yīng)變幅值分別為1%、1.5%、2%、、8%,加載至最大應(yīng)變幅值后卸載,重復(fù)循環(huán)加、卸載3次后,保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),將SMA絞線的力和位移復(fù)位歸零;(4)室溫(5℃)下等應(yīng)變幅值(2%)變加載頻率循環(huán)加載試驗(yàn),考察加載頻率對SMA絞線力學(xué)性能的影響。加載頻率分別為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz[13],加載至最大應(yīng)變幅值后卸載,重復(fù)循環(huán)加、卸載3次后,保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),將SMA絞線的力和位移復(fù)位歸零;(5)卸載SMA絞線、卡扣等,整理試驗(yàn)器材。夾具SMA絞線力和位移傳感器
試驗(yàn)裝置和材料
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震工程:從抗震、減隔震到可恢復(fù)性[J]. 周穎,吳浩,顧安琪. 工程力學(xué). 2019(06)
[2]一種新型自復(fù)位SMA-剪切型鉛阻尼器的試驗(yàn)及其數(shù)值分析[J]. 劉明明,李宏男,付興. 工程力學(xué). 2018(06)
[3]一種自復(fù)位防屈曲支撐[J]. 申奧南,王曉磊,史三元. 價(jià)值工程. 2018(14)
[4]防屈曲支撐的研究進(jìn)展[J]. 魏小雨,沈景鳳,徐斌. 中國水運(yùn)(下半月). 2018(01)
[5]H型鋼芯自復(fù)位防屈曲支撐抗震性能研究[J]. 張愛林,封曉龍,劉學(xué)春. 工業(yè)建筑. 2017(03)
[6]兩種設(shè)計(jì)原則下自定心屈曲約束支撐框架的抗震性能分析[J]. 謝欽,周臻,王維影,孟少平. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[7]屈曲約束支撐框架的支撐布置原則研究[J]. 馮玉龍,吳京,孟少平. 工程力學(xué). 2016(12)
[8]新型剪切型全裝配式防屈曲耗能支撐的耗能性能分析[J]. 屠義新,袁波,易金剛. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[9]消能限位防屈曲支撐擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 馬華,張芳亮,劉亞雙,李振寶. 振動(dòng)與沖擊. 2016(15)
[10]國產(chǎn)TJI型屈曲約束支撐的研制與試驗(yàn)[J]. 李國強(qiáng),胡寶琳,孫飛飛,郭小康. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
博士論文
[1]鎳鈦鈮形狀記憶合金特性的試驗(yàn)與本構(gòu)模型研究[D]. 陳翔.重慶大學(xué) 2015
[2]自復(fù)位記憶合金阻尼器的數(shù)值模擬及工程應(yīng)用[D]. 凌育洪.華南理工大學(xué) 2013
[3]自復(fù)位防屈曲支撐結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計(jì)方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]新型自復(fù)位防屈曲支撐的抗震性能研究[D]. 申奧南.河北工程大學(xué) 2018
[2]地震作用下基于SMA-變摩擦耗能的結(jié)構(gòu)減震控制研究[D]. 王晶晶.燕山大學(xué) 2018
[3]防屈曲耗能支撐構(gòu)件在抗震中的研究與應(yīng)用[D]. 劉艷軍.河北工程大學(xué) 2017
[4]新型SMA阻尼器的設(shè)計(jì)及耗能減震性能研究[D]. 劉明明.大連理工大學(xué) 2017
[5]自復(fù)位耗能支撐結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析[D]. 宋子文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3400200
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
形狀記憶合金示意圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-圖2-1電子萬能試驗(yàn)機(jī)圖2-2試驗(yàn)裝置和材料2.1.4試驗(yàn)方案為了探討應(yīng)變幅值、加載頻率等因素對SMA絞線的力學(xué)性能的影響,設(shè)計(jì)了SMA絞線的循環(huán)加、卸載試驗(yàn),具體試驗(yàn)步驟如下:(1)將SMA絞線置于開水中浸泡一分鐘;(2)把SMA絞線通過卡扣、夾具等固定在電子萬能試驗(yàn)機(jī)上;(3)室溫(5℃)下等加載頻率(0.05Hz)變應(yīng)變幅值循環(huán)加載試驗(yàn),考察應(yīng)變幅值對SMA絞線力學(xué)性能的影響。應(yīng)變幅值分別為1%、1.5%、2%、、8%,加載至最大應(yīng)變幅值后卸載,重復(fù)循環(huán)加、卸載3次后,保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),將SMA絞線的力和位移復(fù)位歸零;(4)室溫(5℃)下等應(yīng)變幅值(2%)變加載頻率循環(huán)加載試驗(yàn),考察加載頻率對SMA絞線力學(xué)性能的影響。加載頻率分別為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz[13],加載至最大應(yīng)變幅值后卸載,重復(fù)循環(huán)加、卸載3次后,保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),將SMA絞線的力和位移復(fù)位歸零;(5)卸載SMA絞線、卡扣等,整理試驗(yàn)器材。夾具SMA絞線力和位移傳感器
試驗(yàn)裝置和材料
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震工程:從抗震、減隔震到可恢復(fù)性[J]. 周穎,吳浩,顧安琪. 工程力學(xué). 2019(06)
[2]一種新型自復(fù)位SMA-剪切型鉛阻尼器的試驗(yàn)及其數(shù)值分析[J]. 劉明明,李宏男,付興. 工程力學(xué). 2018(06)
[3]一種自復(fù)位防屈曲支撐[J]. 申奧南,王曉磊,史三元. 價(jià)值工程. 2018(14)
[4]防屈曲支撐的研究進(jìn)展[J]. 魏小雨,沈景鳳,徐斌. 中國水運(yùn)(下半月). 2018(01)
[5]H型鋼芯自復(fù)位防屈曲支撐抗震性能研究[J]. 張愛林,封曉龍,劉學(xué)春. 工業(yè)建筑. 2017(03)
[6]兩種設(shè)計(jì)原則下自定心屈曲約束支撐框架的抗震性能分析[J]. 謝欽,周臻,王維影,孟少平. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[7]屈曲約束支撐框架的支撐布置原則研究[J]. 馮玉龍,吳京,孟少平. 工程力學(xué). 2016(12)
[8]新型剪切型全裝配式防屈曲耗能支撐的耗能性能分析[J]. 屠義新,袁波,易金剛. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[9]消能限位防屈曲支撐擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 馬華,張芳亮,劉亞雙,李振寶. 振動(dòng)與沖擊. 2016(15)
[10]國產(chǎn)TJI型屈曲約束支撐的研制與試驗(yàn)[J]. 李國強(qiáng),胡寶琳,孫飛飛,郭小康. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
博士論文
[1]鎳鈦鈮形狀記憶合金特性的試驗(yàn)與本構(gòu)模型研究[D]. 陳翔.重慶大學(xué) 2015
[2]自復(fù)位記憶合金阻尼器的數(shù)值模擬及工程應(yīng)用[D]. 凌育洪.華南理工大學(xué) 2013
[3]自復(fù)位防屈曲支撐結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計(jì)方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]新型自復(fù)位防屈曲支撐的抗震性能研究[D]. 申奧南.河北工程大學(xué) 2018
[2]地震作用下基于SMA-變摩擦耗能的結(jié)構(gòu)減震控制研究[D]. 王晶晶.燕山大學(xué) 2018
[3]防屈曲耗能支撐構(gòu)件在抗震中的研究與應(yīng)用[D]. 劉艷軍.河北工程大學(xué) 2017
[4]新型SMA阻尼器的設(shè)計(jì)及耗能減震性能研究[D]. 劉明明.大連理工大學(xué) 2017
[5]自復(fù)位耗能支撐結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析[D]. 宋子文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3400200
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