近断层地震激励下SMA——滑移隔震结构的动力响应研究

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结构振动控制是一种新型的抗震技术,其中以基础隔震技术的理论最为成熟。摩擦滑移隔震技术作为其中常见的一种,在远震场地具有良好的减震效果,但是近断层地震明显的长周期速度和位移脉冲运动可能对滑移隔震结构带来不利影响,并且隔震结构的隔震层将产生较大的滑移,造成建筑物的严重破坏。因此对滑移隔震结构的残余位移的研究十分重要。由于形状记忆合金(SMA)具有高阻尼特性、超弹性性能和抗疲劳特性以及良好的耐久性,因此,本文将形状记忆合金与滑移隔震支座组成新型SMA—滑移隔震支座,对其在远场及近场地震动作用下的动力响应进行了探讨,主要工作有如下几个方面:(1)首先介绍近断层地震动的基本特征、滑移隔震系统的研究现状以及形状记忆合金的特性及在土木工程中的应用。(2)基于形状记忆合金的超弹性特性,设计了SMA—滑移隔震支座,简述了SMA–滑移隔震支座的构造形式和工作原理,提出了该支座的恢复力模型。并对复合支座的SMA丝的选取进行了初步探讨,随后建立了固定支座、滑移支座及SMA—滑移支座三种条件下结构的动力方程,并提出用Newmark—β法对运动方程进行求解。(3)比较分析远场地震波和近场地震波作用下,非隔震结构、滑移隔震结构及SMA—滑移隔震结构的地震响应分析。研究结果表明,这种新型SMA—滑移隔震支座具有良好的隔震效果,既可以大大减轻地震对上部结构的影响,同时也具有很好的震后复位功能。可以应用于实际工程中。
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