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近三十年来我国经济蓬勃发展,大型工程结构的建设取得了引人瞩目的成就。各类大跨建筑不断涌现,其体量庞大且空间受力复杂,当地震突发时,这些大跨度建筑的抗震性能就显得极为重要。为提高空间结构的抗震性能,研究人员开始将隔震理论引入到空间结构中,适用于此类结构的减隔震技术也得到了初步的发展。形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)由于其自身良好的超弹性性能,并具有耐久性、抗腐蚀性好等优良特性,正逐步的在工程领域中得到研究和应用。针对目前大尺寸SMA隔震装置研究尚不成熟的现状,本文提出一种基于大尺寸SMA弹簧的耗能装置—SMA弹簧-摩擦支座(SMA spring-friction bearing,简称SFB),并对其力学性能开展了试验研究和数值模拟分析工作。主要的研究内容和成果如下:(1)利用SMA的超弹性性能,将平面滑移支座与SMA螺旋弹簧相结合,提出了一种单向超弹性SMA弹簧-摩擦支座(SMA Spring-Friction Bearing,简称SFB)。根据SFB的工作原理,建立了SFB的理论模型,并对该SMA弹簧-摩擦支座进行了构造设计与技术分析。(2)加工制作了单向SMA弹簧-摩擦支座,并对其进行支座复杂动力加载历程下的力学性能试验,考察了支座在简谐激励与地震激励下的力学特性。通过绘制恢复力-位移曲线研究支座的滞回特性,分析其隔震耗能性能。研究表明,超弹性SMA螺旋弹簧可提供稳定的滞回曲线,且具有良好的复位性能和大变形能力,SFB支座在位移值内可较好的应对不同地震波形,支座耗能效应明显。(3)选取ABAQUS有限元分析软件对SFB力学试验进行有限元模拟。模拟得到的滞回曲线与试验结果吻合较好,通过对等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比三个力学参数值的对比分析,可以验证试验结果的正确性和有限元模结果的准确性。同时,对试验结果与有限元模拟结果产生误差的主要因素进行了分析。(4)将SMA螺旋弹簧用于空间结构的减隔震,提出了一种多维SMA弹簧-摩擦支座(Multidimensional SMA spring-friction bearing,简称MSFB)。建立了基于MSFB的网壳结构隔震控制体系。采用ABAQUS对受控网壳结构进行了地震波非线性时程计算和参数分析。研究表明,SMA弹簧可以发挥其滞回耗能的性能特点,用MSFB可以大幅的降低网壳结构的地震响应。MSFB装置的摩擦系数对其在网壳结构体系中的隔震效果具有显著影响。在保证网壳结构隔震效应的同时,在MSFB中采用较多数量的SMA螺旋弹簧可有效控制隔震装置的位移峰值和残余位移。