基于新型SMA-屈曲约束支撑的桥梁结构减震分析
发布时间：2021-01-20 12:27
减隔震最重要的一个技术手段就是通过安装耗能构件减少结构的直接耗能。因此阻尼器开始作为结构的添加构件被广泛应用开来,发展到现在各国研究人员都在试图努力探索形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）所具有的超弹性特性,并把它应用在抗震消能构件上,形状记忆合金是一种新型的具有奇特功能的金属材料,它的奇特之处在于具有很强的自复位能力。本文的主要研究目的是将SMA应用于屈曲约束支撑（BRB）中,这种结构是一种典型的消能减震结构,它的减震原理是核心位置的芯材承担地震所产生的轴向应力,它会先于结构产生屈服,这样就会有效的消耗掉发生地震时所产生的能量。主要研究内容如下:（1）通过对SMA进行的力学实验研究其在等应变幅值变加载频率和等加载频率变应变幅值下的耗能情况,总结应变幅值和加载频率对其耗能的影响,论证其自复位能力,选择SMA合适的本构关系。（2）利用ABAQUS建立屈曲约束支撑的模型,并在设计中加入SMA材料,在ABAQUS中对设计好的支撑模型进行模拟得到耗能方面的相关数据,得到其各方向刚度系数、质量等数据导入MIDAS中进行减震分析,并进行算例分析。（3）利用迈达斯建立双排墩简...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等应变幅值变加载频率
燕山大学工程硕士学位论文-12-2.3.1形状记忆合金力学实验（一）把SMA绞线与实验仪器的两个夹头连接固定并锁紧夹头，将SMA绞线试件重复循环加载20次，然后将系统力、位移复位归零；（二）先把数据采集系统的系数调整到位，然后对试验机的加载频率进行调整，按应变幅值以加载梯度为0.5%，从1%到8%依次进行实验，当SMA绞线达到最大应变时再卸载，每个梯度的应变幅值循环3次进行实验，卸载后保存实验数据；（三）与刚才温度保持一致，将试验机的加载频率依次调整为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz，将应变幅值设定为固定值6%进行实验，当SMA绞线达到最大应变时再卸载，卸载后，保存实验数据。2.3.2实验数据处理本实验主要研究了加载频率和应变幅值对SMA的影响，通过对实验数据的处理可以得到在等加载频率变应变幅值及等应变幅值变加载频率时SMA绞线的应力应变曲线。当加载频率不变时按应变幅值以加载梯度为0.5%，从1%到8%分别进行试验数据分析，得到其应力应变曲线，如图2-1所示。当应变幅值保持不变时加载频率依次变为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz进行试验数据处理，得到其应力应变曲线，如图2-1~2-2所示。图2-1等应变幅值变加载频率图2-2等加载频率变应变幅值
SMA-BRB结构详图
【参考文献】：
期刊论文
[1]高地震烈度区混凝土框架-屈曲约束支撑结构应用研究[J]. 黄锐,姚佩歆. 建筑结构. 2020(03)
[2]桥梁抗震研究进展分析[J]. 吴志敏,莫昭莉,欧阳常伟. 西部交通科技. 2019(06)
[3]桥梁抗震措施研究若干进展[J]. 陈相宇. 江西建材. 2018(10)
[4]一字形内芯全钢防屈曲支撑设计方法[J]. 马宁,吴斌,欧进萍. 工程力学. 2012(10)
[5]国产TJI型屈曲约束支撑的研制与试验[J]. 李国强,胡宝琳,孙飞飞,郭小康. 同济大学学报(自然科学版). 2011(05)
[6]新型全钢防屈曲支撑的拟静力滞回性能试验[J]. 赵俊贤,吴斌,欧进萍. 土木工程学报. 2011(04)
[7]开孔式三重钢管防屈曲耗能支撑性能试验研究[J]. 周云,邓雪松,钱洪涛,褚洪民. 土木工程学报. 2010(09)
[8]大吨位国产TJⅡ型屈曲约束支撑的研制与试验研究[J]. 李国强,孙飞飞,陈素文,郭小康,胡宝琳,刘猛,王文涛,温东辉,宋凤明,刘自成. 建筑钢结构进展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲约束支撑工程应用分析[J]. 李国强,孙飞飞,宫海,胡大柱. 建筑结构. 2009(S1)
[10]防屈曲钢支撑阻尼器的试验研究[J]. 李妍,吴斌,王倩颖,欧进萍. 土木工程学报. 2006(07)
博士论文
[1]自复位防屈曲支撑结构抗震性能及设计方法[D]. 刘璐.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]防屈曲支撑在不规则结构中的抗震分析[D]. 韩天成.合肥工业大学 2019
[2]基于防屈曲支撑的钢管混凝土劲性骨架拱桥减震耗能研究[D]. 邹建波.西南交通大学 2019
[3]设置SMA杆自复位桥墩抗震性能研究[D]. 邵舒.长安大学 2019
[4]桥梁抗震弹塑性分析方法对比研究[D]. 于继克.重庆交通大学 2018
[5]新型SMA自复位耗能支撑的研发及其性能研究与应用[D]. 刘震.东南大学 2017
[6]公路连续梁桥双柱墩抗震研究[D]. 徐将.北京建筑大学 2016
[7]连续梁桥地震弹塑性反应分析[D]. 葛白雪.石家庄铁道大学 2016
[8]桥梁高墩地震作用响应效果分析[D]. 王欣.大连交通大学 2016
[9]桥梁结构抗震减灾对策研究[D]. 刘国钦.西南交通大学 2016
[10]大跨连续刚构桥抗震性能研究[D]. 张维宏.兰州交通大学 2015
本文编号：2989043
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等应变幅值变加载频率
燕山大学工程硕士学位论文-12-2.3.1形状记忆合金力学实验（一）把SMA绞线与实验仪器的两个夹头连接固定并锁紧夹头，将SMA绞线试件重复循环加载20次，然后将系统力、位移复位归零；（二）先把数据采集系统的系数调整到位，然后对试验机的加载频率进行调整，按应变幅值以加载梯度为0.5%，从1%到8%依次进行实验，当SMA绞线达到最大应变时再卸载，每个梯度的应变幅值循环3次进行实验，卸载后保存实验数据；（三）与刚才温度保持一致，将试验机的加载频率依次调整为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz，将应变幅值设定为固定值6%进行实验，当SMA绞线达到最大应变时再卸载，卸载后，保存实验数据。2.3.2实验数据处理本实验主要研究了加载频率和应变幅值对SMA的影响，通过对实验数据的处理可以得到在等加载频率变应变幅值及等应变幅值变加载频率时SMA绞线的应力应变曲线。当加载频率不变时按应变幅值以加载梯度为0.5%，从1%到8%分别进行试验数据分析，得到其应力应变曲线，如图2-1所示。当应变幅值保持不变时加载频率依次变为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz进行试验数据处理，得到其应力应变曲线，如图2-1~2-2所示。图2-1等应变幅值变加载频率图2-2等加载频率变应变幅值
SMA-BRB结构详图
【参考文献】：
期刊论文
[1]高地震烈度区混凝土框架-屈曲约束支撑结构应用研究[J]. 黄锐,姚佩歆. 建筑结构. 2020(03)
[2]桥梁抗震研究进展分析[J]. 吴志敏,莫昭莉,欧阳常伟. 西部交通科技. 2019(06)
[3]桥梁抗震措施研究若干进展[J]. 陈相宇. 江西建材. 2018(10)
[4]一字形内芯全钢防屈曲支撑设计方法[J]. 马宁,吴斌,欧进萍. 工程力学. 2012(10)
[5]国产TJI型屈曲约束支撑的研制与试验[J]. 李国强,胡宝琳,孙飞飞,郭小康. 同济大学学报(自然科学版). 2011(05)
[6]新型全钢防屈曲支撑的拟静力滞回性能试验[J]. 赵俊贤,吴斌,欧进萍. 土木工程学报. 2011(04)
[7]开孔式三重钢管防屈曲耗能支撑性能试验研究[J]. 周云,邓雪松,钱洪涛,褚洪民. 土木工程学报. 2010(09)
[8]大吨位国产TJⅡ型屈曲约束支撑的研制与试验研究[J]. 李国强,孙飞飞,陈素文,郭小康,胡宝琳,刘猛,王文涛,温东辉,宋凤明,刘自成. 建筑钢结构进展. 2009(04)
[9]TJ型屈曲约束支撑工程应用分析[J]. 李国强,孙飞飞,宫海,胡大柱. 建筑结构. 2009(S1)
[10]防屈曲钢支撑阻尼器的试验研究[J]. 李妍,吴斌,王倩颖,欧进萍. 土木工程学报. 2006(07)
博士论文
[1]自复位防屈曲支撑结构抗震性能及设计方法[D]. 刘璐.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]防屈曲支撑在不规则结构中的抗震分析[D]. 韩天成.合肥工业大学 2019
[2]基于防屈曲支撑的钢管混凝土劲性骨架拱桥减震耗能研究[D]. 邹建波.西南交通大学 2019
[3]设置SMA杆自复位桥墩抗震性能研究[D]. 邵舒.长安大学 2019
[4]桥梁抗震弹塑性分析方法对比研究[D]. 于继克.重庆交通大学 2018
[5]新型SMA自复位耗能支撑的研发及其性能研究与应用[D]. 刘震.东南大学 2017
[6]公路连续梁桥双柱墩抗震研究[D]. 徐将.北京建筑大学 2016
[7]连续梁桥地震弹塑性反应分析[D]. 葛白雪.石家庄铁道大学 2016
[8]桥梁高墩地震作用响应效果分析[D]. 王欣.大连交通大学 2016
[9]桥梁结构抗震减灾对策研究[D]. 刘国钦.西南交通大学 2016
[10]大跨连续刚构桥抗震性能研究[D]. 张维宏.兰州交通大学 2015
本文编号：2989043
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