高阻尼橡胶外缠形状记忆合金阻尼器性能研究

发布时间：2020-06-16 04:13

【摘要】：随着社会和经济的进步,地震所造成的损失越来越大。因此保证建筑物在地震来临时能继续发挥其使用功能,减少建筑物的震动破坏一直以来是土木工程领域的研究重点。由于我国存在着大量的未进行抗震加固设计的旧桥、危桥,且它们在交通运输中的作用是不可或缺的。而常见的减隔震装置有着设计安装复杂、维修困难、价格较高等特定的局限性,因此开发一种安装灵活便捷、性能可控、耗能效率高、便于维修加固的减隔震装置是势在必行的。高阻尼橡胶和形状记忆合金作为两类具有超弹性、高阻尼、自恢复特性的优良工程类材料,在土木工程中有着很好的应用前景。本论文为了综合两种材料的优越性能,开发了一种高阻尼橡胶外缠SMA丝的组合式阻尼器。本文系统的研究了超弹性SMA丝的拉伸性能、高阻尼橡胶圆柱体的静态及动力压缩性能、新型组合式阻尼器的开发组装与力学性能试验、外缠丝材约束橡胶圆柱体减震器的静力压缩刚度理论计算以及新型组合式阻尼器构成的消能减震系统的减震效果等问题。主要研究内容及结论如下:(1)高阻尼橡胶与NiTi SMA丝力学性能试验研究与分析高阻尼橡胶在低频荷载工况中可更好的发挥其高阻尼的耗能特性。为了充分利用NiTi SMA的超弹性、高阻尼性能,应保证SMA丝的工作应变为2%-8%之间。(2)高阻尼橡胶外缠SMA丝的组合式阻尼器的设计及试验研究不同缠绕方式的NiTi形状记忆合金丝可显著提高高阻尼橡胶的竖向弹性模量,实现该新型组合阻尼器刚度灵活可控,安装方便的优势。同时试验研究表明,该新型组合阻尼器在高频荷载中仍有较高的耗能能力,且随着缠绕间距的减小,该组合阻尼器的割线刚度和每循环耗散的能量逐渐增大。(3)外缠丝材约束橡胶圆柱体减震器的静力压缩刚度分析基于弹性理论和试验基础,本论文提出了适用于计算外缠丝材约束橡胶圆柱体的减震器的静力压缩弹模的理论计算公式,该公式可较好的预测组合减震器轴向压缩弹模随缠绕方式的变化规律。(4)高阻尼橡胶外缠SMA丝的组合式阻尼器在桥梁耗能减震控制中的应用研究高阻尼橡胶外缠形状记忆合金的组合阻尼器可以有效的增大桥梁的抗震能力,使桥梁构件的受力更加均匀。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.1
【图文】：

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【参考文献】