新型形状记忆合金阻尼器在古塔抗震加固中的应用与优化分析

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性滞回耗能特性,根据古塔的受力和主要灾变特点设计提出一种适合古塔的新型SMA阻尼器.通过试验得出该阻尼器的双线性恢复力模型,利用MATLAB提供的Simulink模块建立仿真模型,数值分析某古塔模型原型结构和加SMA阻尼器结构的地震反应.仿真结果表明:新型SMA阻尼器能有效降低古塔的地震...     

新型SMA阻尼器在古塔抗震监测中的应用

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性滞回耗能特性,设计出一种适合古塔抗震监测的新型SMA阻尼器,通过从试验得出的SMA阻尼器恢复力公式,建立SMA阻尼器电阻特性简化模型,得出其器恢复力和SMA丝电阻之间的关系,再通过安装了SMA阻尼器的受控古塔结构运动方程,算出古塔每个质点的位移,从而判断古塔在地震中的震害情况,实现对古塔的健康监测,为古塔等类似古建筑结构的抗震加固和健康监测提供借鉴。     

应用新型SMA阻尼器的单层框架结构地震响应控制

利用形状记忆合金(SMA)的超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型的SMA阻尼器,以单层框架结构为模型,将该SMA阻尼器安装到结构的不同位置,通过大型有限元软件ANSYS进行模拟分析,比较了SMA阻尼器在不同位置时的减震效果。分析结果证明,安装本文设计的新型SMA阻尼器可以有效地减小结构的地震反应,为SMA阻尼器被动控制系统在结构抗震中的实际应用和设计提供借鉴。     

某砖石古塔抗震加固研究

对某砖石古塔的现状进行了分析,提出了相应的抗震加固措施。针对该古塔地震作用下可能的破坏形式,采用了一种单拉式SMA阻尼器,并对阻尼器的理论模型和滞回曲线进行了分析和模拟,探讨了其安放位置。通过地震反应时程分析,研究了两种加固形式在不同地震激励下的反应。结果表明,对砌体进行补强并采用SMA阻尼器可以有效减轻古塔的地震响应。     

新型自复位耗能阻尼器性能研究

为了减小传统建筑结构在震后所产生的残余变形,提出了一种新型的自复位耗能阻尼器,进行了阻尼器理论分析与构造设计并通过有限元模拟对该阻尼器的性能进行了研究。该阻尼器通过弹簧和SMA(shape memory alloy,形状记忆合金)螺杆相结合的方式实现自复位,SMA螺杆在拉伸过程中的耗能以和其它部件之间的滑动摩擦实现。结果表明,该阻尼器在受拉和受压过程中均有较强的稳定性和较好的自复位效果。     

SMA阻尼器设计及框架结构地震反应控制分析

采用SMA(Shape Memory Alloy)旗帜型恢复力模型,深入分析了预变形、超弹性拉伸位移、刚度和长度4个参数对SMA阻尼器耗能系数的影响规律;分别建立了预变形、拉伸位移与耗能系数的关系式,并提出SMA阻尼器刚度和长度的确定方法.在分析结果的基础上,设计了一种新型超弹性SMA阻尼器.为了验证SMA阻尼器的减震...     

新型SMA阻尼器在体育场挑篷结构中的减振效果分析

振动控制是结构抗震防灾的一种积极有效手段．目前有关大跨空间结构的振动控制技术尚不成熟，因此亟待研究和发展，本将作提出的一种新型形状记忆合金(SMA)阻尼器应用于体育场挑篷结构，探讨了其在大跨空间结构中的减振控制理论和方法．通过地震反应时程分析．具体研究了其减振控制效果，对有控和无控状态下的节点位移和杆件内力进行了对比分析．结果表明，该新型SMA阻尼器可有效减小挑篷结构的地震响应．     

设置超弹性SMA阻尼器的框架结构地震反应分析

将超弹性形状记忆合金 (SMA)阻尼器应用于框架结构的被动控制中。给出了超弹性形状记忆合金简化的本构模型 ,建立了结构 -阻尼器体系的力学分析模型及其一般方程 ,通过模型结构在地震作用下的控制仿真分析和对比 ,验证了SMA阻尼器用于结构被动控制所具有良好的控制效果     

安装SMA环簧阻尼器的钢框架地震响应分析

本文利用ABAQUS模拟设置预紧位移的SMA环簧阻尼器力学性能,采用初始消压荷载修正公式修正了有限元模拟结果。在此基础上,探究了有无预紧位移对SMA环簧阻尼器滞回性能的影响。基于ABAQUS的模拟结果,在开源软件OpenSees中对无控钢框架和安装SMA环簧阻尼器的钢框架进行地震响应时程分析。结果表明：有限元模拟结果能够反映出SMA环簧阻尼器的自复位性能,初始消压荷载修正公式能一定程度减小不完整马氏体相变造成的有限元模拟与试验结果的误差。设置预紧位移后SMA环簧阻尼器的初始刚度、最大承载力和耗能能力明显提高。在相同大小的加载位移下,预紧后的SMA环簧阻尼器展现出更加高效的耗能能力。安装SMA环簧阻尼器能够有效降低结构的地震响应,提高结构的自复位能力,减小震后的残余变形。     

SMA摩擦型阻尼器的研究进展

目前,我国的抗震设计正逐步转向抗震“韧性”设计理念,而形状记忆合金（SMA）自复位阻尼器的研究完全符合“韧性”结构的发展方向。文章以“韧性”抗震为背景,简要介绍SMA的发展历史和材料特性,并对SMA摩擦型阻尼器的研究进展进行综述,最后对SMA自复位阻尼器在消能减震技术领域的应用的优势和不足之处以及未来前景进行分析和总结。     

剪刀型SMA阻尼器在钢框架结构减震中的应用研究

结合SMA阻尼器的优点,利用剪刀型安装机构将SMA阻尼器安装于钢框架结构,用有限元分析软件SAP2000对装有SMA阻尼器的5层框架结构进行了减震效果的模拟与分析,探索了SMA阻尼器安装位置和安装方式对减震效果的影响。计算结果表明,剪刀型SMA阻尼器具有良好的减震效果。     

Modelling of a self-centring damper and its application in structural control

A self-centring SMA damper which shows no residual deformation and moderate energy dissipating capacity is appealing in its potential for seismic design application. The damper examined in this study consists of a re-centring components group and an energy dissipating components group. By using the Bouc-Wen model to describe the energy dissipating group and rigid-elastic model to represent the re-centring group, a new method for the mathematical modelling of the damper has been developed. To validate the feasibility of the proposed SMA damper model, numerical analyses of the damper under sine wave excitations were conducted by programming in the Matlab/Simulink environment. The simulation results of the proposed mathematical model of the SMA damper compare well with those based on a material constitutive model. Furthermore, the SMA damper was applied to two case studies of steel frames under earthquake acceleration excitations and the corresponding time-history analyses were implemented in Matlab/Simulink environment by using the proposed damper model. The results show that the damper is capable of mitigating both floor displacement amplitude and inter-storey drift. For the first floor of the controlled frames in the two case studies, inter-storey drift reductions of 33% and 35%, respectively, were observed in comparison with those of the uncontrolled frames. The results also indicate that the controlled frames vibrate around their initial position, and that there is no residual deformation of the SMA damper.     

含形状记忆合金自复位阻尼器隔震结构的地震反应分析

为了使隔震结构体系能够同时获得良好的隔震特性及震后自复位能力,本文利用形状记忆合金(SMA)材料在相变伪弹性阶段具有较好阻尼性能这一特点,采用SMA自复位阻尼器与常规叠层橡胶垫组合成自复位隔震装置。根据SMA材料相变伪弹性的本构模型,对SMA自复位阻尼器在反复循环荷载下的力学行为进行了数值模拟,得到了相应的滞回耗能曲线。提出了一种针对SMA自复位阻尼器的分段线性化恢复力模型,并依据剪切型层模型理论,编制了设有SMA自复位阻尼器隔震结构在地震作用下的弹塑性时程分析程序,对设有这种新型隔震装置工程结构进行地震反应分析。分析结果表明,这种隔震装置不仅可以大大减轻地震对上部结构的影响,而且还具有很好的震后复位能力,因此具有较好的工程应用前景。     

SMA弹簧-轴承滚动隔震输电塔的地震反应分析

介绍在输电塔基础处设置SMA弹簧-轴承滚动支座的地震响应分析,对滚动支座采用SMA弹簧作为复位和耗能元件,获得了较好的隔震效果,时程分析结果表明输电塔的构件内力、上拔下压力及层间位移显著降低,结构变形接近于整体平动。     

一种新型形状记忆合金阻尼器

本文利用奥氏体状态记忆合金丝超弹性性能,设计了一种新型形状记忆合金阻尼器,分别从记忆合金材料一维本构模型和合金丝超弹性分段线性恢复力模型两个角度建立了阻尼器的理论模型,并通过性能试验研究,得出如下结论:SMA阻尼器在加卸载循环下会形成比较稳定的近似于双线性的滞回曲线,表明这种阻尼器具有良好的耗能能力;验证了理论模型的正确性;SMA阻尼器具有良好的抗腐蚀和抗疲劳特性,工作性能稳定。     

SMA复合摩擦阻尼器在网架结构中的减振效果分析

将SMA复合摩擦阻尼器用作空间网架结构的耗能减振装置,探讨了其在空间结构中的减振控制分析方法。介绍了SMA复合摩擦阻尼器的工作原理和理论模型,建立了网架结构减振控制的运动方程。地震作用下某网架结构减振控制的数值模拟结果表明,SMA复合摩擦阻尼器可有效降低结构地震响应,较之纯摩擦阻尼器和纯SMA阻尼器,减振效果更为优良。