地震作用下基于SMA-变摩擦耗能的结构减震控制研究

发布时间：2020-07-25 08:01

【摘要】：面对近年来频发的地震灾害,越来越多的结构采用振动控制技术来提高结构的抗震性能,各种耗能减震装置也在实际工程中得到了应用。被动控制装置因其具有构造简单、造价低廉、易于维护等优点,其开发和使用也越来越成熟。近年来,随着科技的飞速发展,建筑结构面临着更高的抗震要求。众多学者把目光转向了智能材料及其减震控制装置的研发中,本文利用形状记忆合金-变摩擦阻尼装置对建筑结构的减震控制问题进行了分析,主要研究内容包括:(1)试验研究了超弹性形状记忆合金的力学性能,探讨了加载速率、应变幅值对超弹性形状记忆合金在循环加、卸载时的等效割线刚度、相变应力、循环消能和等效阻尼比的影响。(2)根据形状记忆合金的实验数据进行自适应模糊推理,建立了形状记忆合金的力学模型,给出了形状记忆合金在不同加载频率和应变幅值下,通过自适应模糊推理模拟得到的形状记忆合金的应力-应变曲线,并和实验结果进行了比较,建立了形状记忆合金-变摩擦阻尼器的力学模型,并给出了参数的具体取值。(3)建立了地震作用下不同减震体系的运动方程,对地震作用下结构的响应和能量进行了对比,使用统一的评价指标,对不同地震作用下各种耗能减震结构的响应和能量进行对比,分析了各种耗能装置在不同地震下的减震效果。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.1
【图文】：

压电陶瓷,摩擦阻尼器

图 1-3 压电陶瓷减震效果显著、构造简单、性价比高等优阻尼器依然存在着明显缺陷：摩擦阻尼器限后，装置极易损坏，因而科学家们提出研发出了各种类型的压电摩擦阻尼器。赵过改变电压控制伸缩性，从而改变施加的纳新等[43]研发了一种能水平 360 提供可控限元软件分析其耗能；Pardo-Varela[44]研究动压电摩擦阻尼器，装置使用了双相钢来统相作用，在多个接触面上施加变常力。经在工程中得到认可。压电材料和记忆合年，在日本某所大学中建成一座智能混合在一栋住宅楼上。智能结构已经开始在实

电子万能试验机,等应变速率,合金成份,形状记忆合金丝

iTi 形状记忆合金丝，合金成份：-2 C ~35 ，屈服应力约为700 M保证 SMA 的超弹性，环境温度，标距为 50mm。为了保证 SMA围为 1% ~ 6%。能试验机[55]，试验过程中，载荷试验中采用等位移（等应变速率动采集，试验装置如图 2-3 所示

形状记忆合金丝

图 2-4 形状记忆合金丝表 2-1 训练控制参数参数名参数值参数单位到达类型位置速度 7.2 mm/min 到达位置位置速度 7.2 mm/min 到达位置万能试验机对 SMA 丝进行轴向循环拉伸加载、卸载过程中的影响，试验主要步金丝与两个夹头连接固定并锁紧夹头，将系统力、位移复位归零；系统相关参数，同时设定好试验机的加、4%、5%和 6%分别进行实验，到达最

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