新型防屈曲支撑耗能减震研究分析

《新型防屈曲支撑耗能减震研究分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文新型防屈曲支撑耗能减震研究分析论文作者：毛伟科学生类别：全日制硕士专业学位类别：工程硕士领域名称：建筑与土木工程指导教师：任文杰职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofArchitectureandCivilEngineeringNEWTYPEOFBUCKLINGSUPPORTDAMPINGENERGYCONSUMPTIONANALYSISbyMaoWeikeSupervisor:Prof.RenWenjieNovember2014摘

2、要防屈曲耗能支撑在受拉或者受压时均能达到屈服而不发生弯曲，相比起传统的支撑构件具有更稳定的力学性能，经过合理设计的防屈曲耗能支撑具有高刚度和良好的滞回耗能能力，具有良好的应用价值。但是变形会比较大，屈服后无法自动回复到初始位置。形状记忆合金（ShapeMemoryAlloy，简称SMA），即具有形状记忆效应的合金。它具有优越的功能特性，如形状记忆效应、超弹性、阻尼特性、电阻特性等，因而广泛地应用于航空航天、电子机械、桥梁建筑、汽车工业等多个领域。虽然SMA在土木工程领域中的应用尚处于起步阶段，但是由于SMA具有的优良特性在结构振动控制方面表现出优异的性能，因而逐渐受到了国内外研究者的关注。本

3、文涉及到一种新型防屈曲耗能支撑，实现了常规防屈曲耗能支撑同形状记忆合金结合，新型屈曲约束支撑包括典型的屈曲约束支撑（可用来消散地震能量）和镍钛形状记忆合金丝（可以用来自复位和减少地震能量）。SMA丝属于屈曲约束支撑的复位单元的一部分，应用了两组拉杆和两组形状记忆合金丝，当内核受到压迫、压力时，都会有相应的一组记忆合金丝拉长。本文的主要工作如下：1.设计了一种新型防屈曲耗能支撑，对其构造以及工作原理进行了详细的阐述。2.利用ABAQUS有限元分析软件UMAT建立了形状记忆合金的简化双旗形本构模型以及混凝土、芯材部分的本构关系模型。3.运用ABAQUS有限元分析软件模拟出该新型防屈曲耗能支撑的恢

4、复力-位移关系滞回曲线。4.运用时程分析法验证新型防屈曲耗能支撑的减震性能。基于ABAQUS有限元软件编制多自由度动力时程分析程序，用于三层钢骨混凝土框架在不安装新型防屈曲耗能支撑、安装防屈曲耗能支撑以及新型防屈曲耗能支撑时的结构地震响应，并对三者进行比较分析。关键词：形状记忆合金；超弹性；新型防屈曲耗能支撑；ABAQUSIABSTRACTPreventbucklingsupportconsumptioncanalwaysbeachievedwhenthetensileorcompressiveyieldandnotbent,comparedwiththetraditionalsupport

5、componenthasmorestablemechanicalproperties,throughthereasonabledesignofthebucklingenergysupporthighstiffnessandgoodhystereticenergydissipationability,hasthegoodapplicationvalue.Deformationisbig,butunabletoautoreplytotheinitialpositionafteryield.ShapeMemoryalloys,whichhasShapeMemoryeffectGold.Ithass

6、uperiorfeatures,suchasshapememoryeffect,superelasticanddampingcharacteristics,resistancecharacteristics,Thereforewidelyusedinaerospace,electronicmachinery,bridgeconstruction,theautomotiveindustryandotherfields,althoughSMAapplicationinthefieldofcivilengineeringisstillinitsinfancy,butbecausetheSMAhas

7、excellentfeaturesinStructuralvibrationcontrolshowexcellentperformance,thusgraduallybytheattentionoftheresearchersathomeandabroad.Thispaperinvolvesanewtypeofbucklingsupportconsumption,realizetheconventionalp