SMA-惯容阻尼器减震和自复位性能研究

来源 :河南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stadpole
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可恢复功能结构是近年来土木工程出现的主要概念之一,引起了土木工程学者对其展开了多方面的研究,可恢复功能结构是指通过应用自复位、可更换、摇摆和耗能等机制使结构在遭遇地震作用后能够不需修复或稍加修复就可恢复其使用功能的结构。现有基于形状记忆合金型阻尼器的研究主要集中在提高其自身的力学性能如耗能能力与自复位能力,而忽略了因添加阻尼器支撑会导致其主体结构的加速度响应的增大的现象。为有效提高形状记忆合金装置的自身性能并能够有效控制结构的加速度响应,本文提出了一种利用SMA单元、惯容单元组成的SMA-惯容阻尼器,将其用于一自复位框架结构基于位移的抗震设计中,并对结构在时程分析下的响应控制进行研究。本文主要研究内容如下:(1)利用惯容的调频作用和SMA元件的自复位耗能特性提出了一种自复位SMA-惯容阻尼器(SMAID)。试验研究了该阻尼器在简谐周期载荷下的力学性能,结果表明该阻尼器具有较显著的自复位滞回耗能特性和一定的负刚度效应。采用分段线弹性单元、滞回单元和负刚度单元并联,模拟了SMAID在简谐荷载下的力-位移关系,并研究了惯质、载荷频率和激励幅值对阻尼器力-位移曲线特性的影响规律。(2)通过比较有、无惯容单自由度系统的动力学方程和杜哈梅积分表示的位移响应,基于现行规范的加速度响应谱,推导出含惯容单自由度系统的位移反应谱。比较确定框架结构侧移曲线形状,结合所提出的位移反应谱,在直接基于位移的抗震设计方法框架体系下,提出SMAID加固钢筋混凝土框架结构的抗震设计流程。(3)基于四水准设防目标,利用提出的抗震设计流程对一幢安装SMAID的四层钢筋混凝土框架结构进行抗震设计,并通过弹塑性时程分析比较含SMAD结构、含SMAID结构和原结构在不同地震水准下的地震响应。结果表明所提出设计方法能使结构达到抗震性能目标,位移响应、层剪力响应和残余变形等都得到了有效的控制,加速度响应因支撑刚度的增加有所增大,但SMAID能同时降低结构的加速度和位移等地震响应,可克服单独SMAD阻尼器不能有效控制结构加速度响应的缺陷。(4)研究了SMAID结构在边跨设置不同布置形式的SMAID支撑对结构加速度、位移、层间剪力等地震响应的影响,结果表明采用单斜偏心布置的SMAID具有最佳的控制效果,结构在位移响应、层间剪力、临近柱剪力等抗震性能上减震效果明显;研究了SMAID结构在不同惯质比下对结构地震响应的影响,结果表明惯容质量的添加能够克服一般阻尼器作为支撑减震时加速度响应增加的缺陷,随着惯容质量比的增加结构的加速度响应表现出递减的趋势;结构的位移呈现先增加后减小的变化,当惯容质量比为0.5时对结构的加速度响应和位移响应的控制最佳。
其他文献
古印度作为世界四大文明古国之一,拥有独特的医学体系,其中阿育吠陀医学作为印度传统医学的主体,是历史最为悠久、具有代表性的医学体系。阿育吠陀医学、藏医学和蒙医学三者同为世界上较为古老的医学体系之一,相互之间存在着一定关联。藏医学与蒙医学皆不同程度地吸收阿育吠陀医学理论并结合自身特点从而进一步发展,藏医学也对蒙医学的发展有推进作用。从发展史、医学理论基础、针灸疗法、放血疗法、尿诊等方面对藏医学、蒙医学
期刊
高校博物馆在整个博物馆体系中处于重要地位,它地处高校并由高校管理,同时拥有面向社会公众开放的特殊性质。相对于社会博物馆,高校博物馆立足于学术研究及研究成果展示,往往具有前沿性、学术性、实验性、小众性以及跨界性等特点,对我国博物馆事业起到了一定的补充作用。近年来,国家鼓励博物馆建设,使我国的博物馆不仅从数量以及质量上得到了大幅提升。在这样的背景下,高校博物馆与城市文化体系的互动方式,文化产业对高校博
学位
西藏特色食品糌粑中的营养物质较为丰富,但糌粑中具有独特的功能性成分有β-葡聚糖、总黄酮、总多酚等,对这些功能性成分的检测,发现糌粑中β-葡聚糖含量均在0.03%~5.98%之间、总黄酮含量均在2.90~6.08 mg/g之间、总多酚含量均在0.583~1.50 mg/g之间。糌粑这些独特的功能性成分具有调节血糖血脂、增加免疫力、抗衰老等调节功能,以及预防心血管疾病和糖尿病等辅助功能效果。试验可为糌
期刊
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出:建成文化强国、教育强国、人才强国、体育强国和健康中国。民族传统体育作为体育强国建设的重要部分受到了各方重视,如习近平总书记多次对传统文化走出去做出重要指示。2020年太极拳被列入人类非物质文化遗产世界代表名录,在国际社会得到广泛认可。新的全球化时代,在百年未有之变局的背景下,陈式太极拳的跨国传播也必将面临着新的变革,
学位
2019年9月,国务院办公厅印发《体育强国建设纲要》,明确提出“将促进青少年提高身体素养和养成健康生活方式作为学校体育教育的重要内容。”这是在国家文件层面中,首次明确提出提高青少年“身体素养”议题。2020年12月,太极拳被列入联合国教科文组织非物质文化遗产名录,为太极文化传承与国际传播奠定了重要基础。焦作作为太极拳发源地,焦作3所高校以身体素养理念为导向的课程改革重要且必要。本研究运用问卷调查、
学位
为探究陆海统筹背景下海岸带整治修复的新路径,本文分析了部分国家的海岸带整治、修复制度及经验,以期为我国有关生态海洋修复工作提供思考和建议。
期刊
木版年画是我国民间美术中非常重要的部分,它是劳动人民对美好生活祈愿和追求生命的真挚表达,承载着我国数千年的农耕文明,是代代相传所留下的文明财富。武强木版年画是河北省武强县传承至今,保留完整,且造型风格突出的传统民间艺术品,是国家级非物质文化遗产之一。随着时代的发展,年画传承与应用载体的局限性逐渐显露,与时俱进、推陈出新是非遗武强年画跟随时代脚步,生存和发展下去的必要途径。武强年画与品牌的结合是一个
学位
“一带一路”倡议背景下,培养具有环球眼光、国际视野的传媒人才是国家战略发展赋予高校的使命,也是“一带一路”倡议更好落实的根本需求。如何培养具有扎实理论知识和丰富实践能力且适应战略发展的国际化传媒人才,是高校人才培养的着力方向。本文对“一带一路”背景下国际化传媒人才概念及其基本素养进行了界定,分析了国际化传媒人才培养的现状,厘清了人才培养的目标,并进一步提出了人才培养的创新路径。
期刊
近年来建筑业蓬勃发展,由此产生的建筑垃圾与日俱增,环境污染问题亟待解决,而再生骨料混凝土作为一种新型的绿色环保混凝土,受到世界各国的广泛关注,尤其是再生混凝土构件受力性能成为了工程界的研究热点。以往有关再生混凝土梁的受力性能研究,主要是单掺纤维再生混凝土梁抗弯抗剪性能试验,且涉及的再生混凝土强度较低,有关混掺纤维高强再生混凝土梁受力性能试验研究较少。本文进行了钢-聚乙烯醇纤维高强再生混凝土矩形截面
学位
调节阀作为管网运行中的一个重要部件,其调节性能的优劣对于供热管网的平衡调节具有重要影响。调节阀的调节性能主要取决于阀芯结构。本文针对供热管网中阀门流量特性曲线随着阀权度变化存在失真的问题,提出了准确描述阀门调节特性的曲线关系——阀门阻抗-开度曲线。以获得该曲线为目标,对现有调节阀阻抗随开度的变化关系进行了数值计算和实验研究。在此基础上,采用数值模拟的方法,对影响V型球阀调节性能的阀芯结构的主要参数
学位