基于新型SMA-屈曲约束支撑的钢框架结构减震分析
发布时间：2021-09-18 13:11
形状记忆合金（Shape Memory Alloys,SMA）是近年来材料领域的研究热点,因其特有的形状记忆效应和良好的自复位能力获得建筑抗震领域的青睐,常用于阻尼器中为结构提供一定的恢复力,降低结构的残余变形。屈曲约束支撑（Buckling Restrained Brace,BRB）则是一种较强耗能能力的新型支撑构件,通过约束单元对核心单元的约束作用,相对于单纯的钢支撑来说,提高了核心单元的耗能能力,使屈曲约束支撑在受拉、压状态下均能屈服,从而得到更好的滞回耗能能力。因此,本文在二者的基础上提出了一种新型SMA绞线-屈曲约束支撑,综合了屈曲约束支撑优秀的耗能能力和SMA绞线良好的自复位能力,并将其应用在钢框架结构中,提高结构的减震抗震能力。本文的主要研究内容包括:（1）通过一系列试验研究形状记忆合金的力学性能,包括应变幅值、加载频率等因素对SMA绞线在加、卸载时的单圈耗能、等效割线刚度、等效阻尼比等参数的影响。（2）总结Graesser&Cozzarelli模型,并在SMA绞线力学性能试验的基础上对Graesser&Cozzarelli模型进行相应的改进,从而克服该模...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
形状记忆合金示意图
燕山大学工学硕士学位论文-10-图2-1电子万能试验机图2-2试验装置和材料2.1.4试验方案为了探讨应变幅值、加载频率等因素对SMA绞线的力学性能的影响，设计了SMA绞线的循环加、卸载试验，具体试验步骤如下：(1)将SMA绞线置于开水中浸泡一分钟；(2)把SMA绞线通过卡扣、夹具等固定在电子万能试验机上；(3)室温（5℃）下等加载频率（0.05Hz）变应变幅值循环加载试验，考察应变幅值对SMA绞线力学性能的影响。应变幅值分别为1%、1.5%、2%、、8%，加载至最大应变幅值后卸载，重复循环加、卸载3次后，保存试验数据，将SMA绞线的力和位移复位归零；(4)室温（5℃）下等应变幅值（2%）变加载频率循环加载试验，考察加载频率对SMA绞线力学性能的影响。加载频率分别为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz[13]，加载至最大应变幅值后卸载，重复循环加、卸载3次后，保存试验数据，将SMA绞线的力和位移复位归零；(5)卸载SMA绞线、卡扣等，整理试验器材。夹具SMA绞线力和位移传感器
试验装置和材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震工程:从抗震、减隔震到可恢复性[J]. 周颖,吴浩,顾安琪. 工程力学. 2019(06)
[2]一种新型自复位SMA-剪切型铅阻尼器的试验及其数值分析[J]. 刘明明,李宏男,付兴. 工程力学. 2018(06)
[3]一种自复位防屈曲支撑[J]. 申奥南,王晓磊,史三元. 价值工程. 2018(14)
[4]防屈曲支撑的研究进展[J]. 魏小雨,沈景凤,徐斌. 中国水运(下半月). 2018(01)
[5]H型钢芯自复位防屈曲支撑抗震性能研究[J]. 张爱林,封晓龙,刘学春. 工业建筑. 2017(03)
[6]两种设计原则下自定心屈曲约束支撑框架的抗震性能分析[J]. 谢钦,周臻,王维影,孟少平. 振动与冲击. 2017(03)
[7]屈曲约束支撑框架的支撑布置原则研究[J]. 冯玉龙,吴京,孟少平. 工程力学. 2016(12)
[8]新型剪切型全装配式防屈曲耗能支撑的耗能性能分析[J]. 屠义新,袁波,易金刚. 贵州大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]消能限位防屈曲支撑拟静力试验研究[J]. 马华,张芳亮,刘亚双,李振宝. 振动与冲击. 2016(15)
[10]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)
博士论文
[1]镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究[D]. 陈翔.重庆大学 2015
[2]自复位记忆合金阻尼器的数值模拟及工程应用[D]. 凌育洪.华南理工大学 2013
[3]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]新型自复位防屈曲支撑的抗震性能研究[D]. 申奥南.河北工程大学 2018
[2]地震作用下基于SMA-变摩擦耗能的结构减震控制研究[D]. 王晶晶.燕山大学 2018
[3]防屈曲耗能支撑构件在抗震中的研究与应用[D]. 刘艳军.河北工程大学 2017
[4]新型SMA阻尼器的设计及耗能减震性能研究[D]. 刘明明.大连理工大学 2017
[5]自复位耗能支撑结构的地震响应分析[D]. 宋子文.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3400200
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
形状记忆合金示意图
燕山大学工学硕士学位论文-10-图2-1电子万能试验机图2-2试验装置和材料2.1.4试验方案为了探讨应变幅值、加载频率等因素对SMA绞线的力学性能的影响，设计了SMA绞线的循环加、卸载试验，具体试验步骤如下：(1)将SMA绞线置于开水中浸泡一分钟；(2)把SMA绞线通过卡扣、夹具等固定在电子万能试验机上；(3)室温（5℃）下等加载频率（0.05Hz）变应变幅值循环加载试验，考察应变幅值对SMA绞线力学性能的影响。应变幅值分别为1%、1.5%、2%、、8%，加载至最大应变幅值后卸载，重复循环加、卸载3次后，保存试验数据，将SMA绞线的力和位移复位归零；(4)室温（5℃）下等应变幅值（2%）变加载频率循环加载试验，考察加载频率对SMA绞线力学性能的影响。加载频率分别为0.02Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz和1Hz[13]，加载至最大应变幅值后卸载，重复循环加、卸载3次后，保存试验数据，将SMA绞线的力和位移复位归零；(5)卸载SMA绞线、卡扣等，整理试验器材。夹具SMA绞线力和位移传感器
试验装置和材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]地震工程:从抗震、减隔震到可恢复性[J]. 周颖,吴浩,顾安琪. 工程力学. 2019(06)
[2]一种新型自复位SMA-剪切型铅阻尼器的试验及其数值分析[J]. 刘明明,李宏男,付兴. 工程力学. 2018(06)
[3]一种自复位防屈曲支撑[J]. 申奥南,王晓磊,史三元. 价值工程. 2018(14)
[4]防屈曲支撑的研究进展[J]. 魏小雨,沈景凤,徐斌. 中国水运(下半月). 2018(01)
[5]H型钢芯自复位防屈曲支撑抗震性能研究[J]. 张爱林,封晓龙,刘学春. 工业建筑. 2017(03)
[6]两种设计原则下自定心屈曲约束支撑框架的抗震性能分析[J]. 谢钦,周臻,王维影,孟少平. 振动与冲击. 2017(03)
[7]屈曲约束支撑框架的支撑布置原则研究[J]. 冯玉龙,吴京,孟少平. 工程力学. 2016(12)
[8]新型剪切型全装配式防屈曲耗能支撑的耗能性能分析[J]. 屠义新,袁波,易金刚. 贵州大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]消能限位防屈曲支撑拟静力试验研究[J]. 马华,张芳亮,刘亚双,李振宝. 振动与冲击. 2016(15)
[10]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)
博士论文
[1]镍钛铌形状记忆合金特性的试验与本构模型研究[D]. 陈翔.重庆大学 2015
[2]自复位记忆合金阻尼器的数值模拟及工程应用[D]. 凌育洪.华南理工大学 2013
[3]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]新型自复位防屈曲支撑的抗震性能研究[D]. 申奥南.河北工程大学 2018
[2]地震作用下基于SMA-变摩擦耗能的结构减震控制研究[D]. 王晶晶.燕山大学 2018
[3]防屈曲耗能支撑构件在抗震中的研究与应用[D]. 刘艳军.河北工程大学 2017
[4]新型SMA阻尼器的设计及耗能减震性能研究[D]. 刘明明.大连理工大学 2017
[5]自复位耗能支撑结构的地震响应分析[D]. 宋子文.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3400200
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