设置SMA滑动摩擦阻尼器的自复位摇摆柱滞回行为理论分析与数值模拟

以形状记忆合金(SMA)滑动摩擦阻尼器(shape memory alloy slip friction damper, SMASFD)为基础，提出了一种自复位摇摆柱。在该自复位摇摆柱中，柱身为H型钢，SMASFD位于柱底强轴的两侧呈对称布置，为摇摆柱提供自复位能力和消能能力。推导了摇摆柱的滞回模型理论公式，并在ABAQUS中建立了精细化有限元模型。理论公式与数值模拟均分析了摇摆柱在往复荷载下的滞回行为，二者的结果吻合良好，并且均表明该摇摆柱具有“旗帜形”的滞回曲线；摇摆柱的滞回行为由SMASFD的力学性能和柱身的轴压比控制。研究结果表明：提高SMASFD的承载力可以有效提高摇摆柱的受弯承载力；增大SMASFD的刚度可以同时提高摇摆柱的屈服前刚度和屈服后刚度；在满足稳定性的前提下，增大轴压比会提高摇摆柱的消压弯矩和强度，但是由P-Δ效应所产生的负刚度随之增加，同时增大了柱底的塑性应变。此外，由数值模拟结果还发现，挡板可防止SMASFD夹板在变形过程中滑出，从而避免SMA螺栓受弯。