基于新型SMA-屈曲約束支撐的橋梁結(jié)構(gòu)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(shù)手段就是通過安裝耗能構(gòu)件減少結(jié)構(gòu)的直接耗能。因此阻尼器開始作為結(jié)構(gòu)的添加構(gòu)件被廣泛應(yīng)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(yīng)用在抗震消能構(gòu)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(fù)位能力。本文的主要研究目的是將SMA應(yīng)用于屈曲約束支撐(BRB)中,這種結(jié)構(gòu)是一種典型的消能減震結(jié)構(gòu),它的減震原理是核心位置的芯材承擔(dān)地震所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力,它會先于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生屈服,這樣就會有效的消耗掉發(fā)生地震時所產(chǎn)生的能量。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對SMA進行的力學(xué)實驗研究其在等應(yīng)變幅值變加載頻率和等加載頻率變應(yīng)變幅值下的耗能情況,總結(jié)應(yīng)變幅值和加載頻率對其耗能的影響,論證其自復(fù)位能力,選擇SMA合適的本構(gòu)關(guān)系。(2)利用ABAQUS建立屈曲約束支撐的模型,并在設(shè)計中加入SMA材料,在ABAQUS中對設(shè)計好的支撐模型進行模擬得到耗能方面的相關(guān)數(shù)據(jù),得到其各方向剛度系數(shù)、質(zhì)量等數(shù)據(jù)導(dǎo)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(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
等應(yīng)變幅值變加載頻率
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-2.3.1形狀記憶合金力學(xué)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(fù)循環(huán)加載20次,然后將系統(tǒng)力、位移復(fù)位歸零;(二)先把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系數(shù)調(diào)整到位,然后對試驗機的加載頻率進行調(diào)整,按應(yīng)變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%依次進行實驗,當(dāng)SMA絞線達到最大應(yīng)變時再卸載,每個梯度的應(yīng)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(diào)整為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz,將應(yīng)變幅值設(shè)定為固定值6%進行實驗,當(dāng)SMA絞線達到最大應(yīng)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(yīng)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(yīng)變幅值及等應(yīng)變幅值變加載頻率時SMA絞線的應(yīng)力應(yīng)變曲線。當(dāng)加載頻率不變時按應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變曲線,如圖2-1所示。當(dāng)應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變曲線,如圖2-1~2-2所示。圖2-1等應(yīng)變幅值變加載頻率圖2-2等加載頻率變應(yīng)變幅值
SMA-BRB結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)應(yīng)用研究[J]. 黃銳,姚佩歆. 建筑結(jié)構(gòu). 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(nèi)芯全鋼防屈曲支撐設(shè)計方法[J]. 馬寧,吳斌,歐進萍. 工程力學(xué). 2012(10)
[5]國產(chǎn)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(xué)學(xué)報(自然科學(xué)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(xué)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(xué)報. 2010(09)
[8]大噸位國產(chǎn)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(jié)構(gòu)進展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲約束支撐工程應(yīng)用分析[J]. 李國強,孫飛飛,宮海,胡大柱. 建筑結(jié)構(gòu). 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(xué)報. 2006(07)
博士論文
[1]自復(fù)位防屈曲支撐結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]防屈曲支撐在不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的抗震分析[D]. 韓天成.合肥工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2019
[3]設(shè)置SMA桿自復(fù)位橋墩抗震性能研究[D]. 邵舒.長安大學(xué) 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(xué) 2018
[5]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
[6]公路連續(xù)梁橋雙柱墩抗震研究[D]. 徐將.北京建筑大學(xué) 2016
[7]連續(xù)梁橋地震彈塑性反應(yīng)分析[D]. 葛白雪.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[8]橋梁高墩地震作用響應(yīng)效果分析[D]. 王欣.大連交通大學(xué) 2016
[9]橋梁結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學(xué) 2016
[10]大跨連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能研究[D]. 張維宏.蘭州交通大學(xué) 2015
本文編號:2989043
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
等應(yīng)變幅值變加載頻率
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-2.3.1形狀記憶合金力學(xué)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(fù)循環(huán)加載20次,然后將系統(tǒng)力、位移復(fù)位歸零;(二)先把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系數(shù)調(diào)整到位,然后對試驗機的加載頻率進行調(diào)整,按應(yīng)變幅值以加載梯度為0.5%,從1%到8%依次進行實驗,當(dāng)SMA絞線達到最大應(yīng)變時再卸載,每個梯度的應(yīng)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(diào)整為0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz,將應(yīng)變幅值設(shè)定為固定值6%進行實驗,當(dāng)SMA絞線達到最大應(yīng)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(yīng)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(yīng)變幅值及等應(yīng)變幅值變加載頻率時SMA絞線的應(yīng)力應(yīng)變曲線。當(dāng)加載頻率不變時按應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變曲線,如圖2-1所示。當(dāng)應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變曲線,如圖2-1~2-2所示。圖2-1等應(yīng)變幅值變加載頻率圖2-2等加載頻率變應(yīng)變幅值
SMA-BRB結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)應(yīng)用研究[J]. 黃銳,姚佩歆. 建筑結(jié)構(gòu). 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(nèi)芯全鋼防屈曲支撐設(shè)計方法[J]. 馬寧,吳斌,歐進萍. 工程力學(xué). 2012(10)
[5]國產(chǎn)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(xué)學(xué)報(自然科學(xué)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(xué)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(xué)報. 2010(09)
[8]大噸位國產(chǎn)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(jié)構(gòu)進展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲約束支撐工程應(yīng)用分析[J]. 李國強,孫飛飛,宮海,胡大柱. 建筑結(jié)構(gòu). 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(xué)報. 2006(07)
博士論文
[1]自復(fù)位防屈曲支撐結(jié)構(gòu)抗震性能及設(shè)計方法[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]防屈曲支撐在不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的抗震分析[D]. 韓天成.合肥工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2019
[3]設(shè)置SMA桿自復(fù)位橋墩抗震性能研究[D]. 邵舒.長安大學(xué) 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(xué) 2018
[5]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
[6]公路連續(xù)梁橋雙柱墩抗震研究[D]. 徐將.北京建筑大學(xué) 2016
[7]連續(xù)梁橋地震彈塑性反應(yīng)分析[D]. 葛白雪.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[8]橋梁高墩地震作用響應(yīng)效果分析[D]. 王欣.大連交通大學(xué) 2016
[9]橋梁結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學(xué) 2016
[10]大跨連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能研究[D]. 張維宏.蘭州交通大學(xué) 2015
本文編號:2989043
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