浅谈剪刀型sma阻尼器在钢框架结构减震中的应用研究

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1、北京工业大学硕士学位论文剪刀型SMA阻尼器在钢框架结构减震中的应用研究姓名：刘春国申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：邓宗才20070501摘要形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy，简称SMA)因为具有独特的形状记忆效应和超弹性性能而成为研究的热点。超弹性是形状记忆合金最重要的力学性能之一，其在工程振动控制中的应用具有广阔的前景，但是目前的研究多仅为理论与实验研究，工程实际应用尚未见报道。本文拟借鉴结构振动控制技术的理论及粘滞性阻尼器的安装技术，将改进的sMA阻尼器用剪刀型安装机构安装于工程结构中，分析研究了它在结构减

2、震中的应用效果，探讨了其发展前景。第一，总结了国内外SMA在结构减、隔震及结构振动控制领域的研究进展以及应用情况，分析对比各种s姒装置，并展望了S姒阻尼器在结构减震中的发展方向；第二，从s姒热力学性能的研究出发，综述了国内外研究形状记忆合金超弹性行为的本构模型，总结影响形状记忆合金超弹性的因素，提出slIA超弹性本构模型在结构应用中的简化方法；第三，对SMA阻尼器进行了优化设计，对其设计要点、理论模型及工作机理做了必要的介绍。研究并分析了国内尚未见应用研究报道的剪刀型安装机构，简化分析了其计算模型，并提出本文中结构分析的方法；第四，建

3、模分析剪刀型sMA阻尼器用于钢框架结构在地震波下的响应，利用结构分析软件SAP2000对其分析，模拟分析了它在钢框架结构中的减震效果，探寻其在钢框架结构中的使用条件，最优安装位置，优化安装方法等；第五，分析剪刀型s姒阻尼器在高钢结构中的应用，探讨了确定s姒阻尼器位置的方法，对比了安装剪刀型阻尼器的结构与无控结构的减震效果，为工程结构应用做出理论指导，并指明以后需要研究的方向和应注意的要点。关键词：形状记忆合金$MA阻尼器振动控制减震abstractABSTRACTShapememoryalloys’uniqueshapememorye

4、ffectandsuperelagticitywerefocusresearchedrecently．Superelagticityisoneofthemostimportantmechanicsbehaviorsofshapememoryalloy,researchesonsuperelagtieitywouldmakeexpansiveopportunityonen画neeringoscillationcontrol，butmostofthemweretheoreticsandexperimentrI麓沱arches．whilea

5、pplicationofshapememoryalloysonengineeringoscillationcontrolrarelyreported．Oscillationcontroltechnologyinstructuresandnewfixingteehwereutilizedtoreferencehere,advancedSMA—Dampersfixedinengineering、晚tllforfexfixingoutfit,itsvaluableeffectswffferesearched．applicationandfu

6、turedevelopmentwasdiscussed．Firstofall，researchesandapplicationofSMADamperinstructuredampingandseiamseparatingaswellasstructureseismcontroltechindomesticandoverseaswassummarized．Secondly,basedonresearchesinthermodynamicsbehaviorsofSMA,super-dagficityconstitutivemodelsan

7、dcomplicationsaffectingSMA'ssuperelagfieityaswell雏banausiclypredigestconstitutivemodelsinstructuresapplicationWagsummadz砖．Thirdly,SMA—Damperwagoptimizedesigned,thedesignkeypointsandtheorymodelandworkingmechanismwasintroduced．TheForfex缸illgoutfithasnotbeenreportedindomes

8、ticWagstudiedandanalyzed,calculatingmethodswereintroduced,besides，stnlctm'eanalysismethodsinthispaperWagintrod