SMA螺旋彈簧消能支撐對(duì)框架結(jié)構(gòu)的減震控制研究
發(fā)布時(shí)間:2025-05-13 06:04
消能減震技術(shù)是工程結(jié)構(gòu)減震控制的有效途徑之一,它通過在結(jié)構(gòu)中設(shè)置特定的消能構(gòu)件或裝置可以在地震中消耗傳入到結(jié)構(gòu)中的地震能量,快速減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),從而達(dá)到保護(hù)主體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震中不被破壞的目的。形狀記憶合金(SMA)是一類對(duì)形狀有記憶功能的材料,它獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)和超彈性效應(yīng)使其可以很好地被運(yùn)用到消能減震控制中。將形狀記憶合金運(yùn)用到工程結(jié)構(gòu)減震控制中既能發(fā)揮SMA材料的特有性能擴(kuò)大其在減震控制中的應(yīng)用,又能為減震控制提供可供選擇的新型材料。故在此基礎(chǔ)上本文提出了一種SMA螺旋彈簧消能支撐,它由SMA螺旋彈簧和普通鋼絲組成。這種新型消能支撐裝置制作安裝簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),不僅可以提供耗能能力,而且具有自我恢復(fù)能力。本文首先采用熱加工方法訓(xùn)練出用于消能支撐的SMA螺旋彈簧。由于SMA螺旋彈簧在受外力作用時(shí)其力學(xué)特性不同于SMA絲,不可以簡(jiǎn)單地套用SMA絲的本構(gòu)模型,因此開展多組SMA螺旋彈簧的拉伸試驗(yàn)對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行研究分析,并在此基礎(chǔ)上建立SMA螺旋彈簧力位移關(guān)系的模型。通過對(duì)試驗(yàn)得到的滯回曲線進(jìn)行擬合和計(jì)算,給出該模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并將其與拉伸試驗(yàn)得到的力位移滯回曲線進(jìn)行比較,結(jié)果顯示所提出的S...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號(hào):4045852
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1SMA彈湊到立移加載歷惶稍目〕位移滯回曲線
變溫度使其恢復(fù)到變形前的形狀和體積功能[2],它另一特性是超彈性效應(yīng),這是一種特殊的耗能滯回性能,使其可以很好地運(yùn)用到消能減震控制中,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外對(duì)SMA絲無(wú)論在本構(gòu)關(guān)系還是制成耗能阻尼器方面都有一定的研究成果,如文獻(xiàn)[3]利用SMA絲設(shè)計(jì)了一種用于框架結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的耗能器,并....
圖2SMA螺旋彈爵滯回曲線模型
力-位移曲線變化路徑。加載段1:當(dāng)彈簧從零點(diǎn)開始受拉時(shí),彈簧的力-位移曲線沿點(diǎn)1→2變化,可用一個(gè)三次函數(shù)來對(duì)此段進(jìn)行描述,即FSMA=ax3+bx2+cx(1)式中,a、b和c是對(duì)加載段1進(jìn)行擬合后確定的系數(shù)。卸載段1:當(dāng)彈簧拉伸到一定位移后釋放拉力,彈簧的力-位移曲線將沿著點(diǎn)....
圖7SMA吸餐隙擬,寒
圖4框架結(jié)構(gòu)計(jì)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況一層相對(duì)位移/mm一層絕對(duì)加速度/(m·s-2)二層相對(duì)位移/mm二層絕對(duì)加速度/(m·s-2)1-10.126.2....
本文編號(hào):4045852
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