超弹性形状记忆合金阻尼器连接框架填充墙抗震性能理论研究

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钢筋混凝土框架填充墙结构是工程中普遍应用的一种建筑结构形式。震害表明,按现行抗震规范设计的框架主体震害较轻,但填充墙破坏严重。填充墙的破坏,不仅影响建筑的使用功能,增加修复费用,严重时甚至危及生命安全。填充墙的破坏与墙体和框架的连接有直接关系,鉴于此,本文提出采用超弹性形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy,建成SMA)阻尼器连接框架主体和填充墙,在控制框架主体振动的同时,保护填充墙不发生破坏。主要研究内容如下:  1、对直径为0.8mm和2.1mm的两种超弹性SMA丝材进行力学试验,研究循环次数、加载速率和应变幅值对SMA力学性能参数(相变应力、耗能量、损耗因子和残余应变)的影响,比较两种直径的SMA丝的各项力学指标。在试验基础上,建立SMA本构模型。  2、提出超弹性SMA阻尼器连接框架填充墙的设计方案。包括:设计一种缠绕式超弹性SMA阻尼器,对其工作原理进行分析,并建立力学模型;提出超弹性SMA阻尼器连接框架填充墙的构造设计,分析其工作原理,建立其计算模型。  3、分别以一单自由度和多自由度框架填充墙为例,利用Matlab数学模拟软件计算不同地震输入下裸框架和SMA阻尼器连接框架填充墙的地震反应,证明所提出的装置不仅能一定程度上抑制框架主体的振动,而且保护填充墙的安全。
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