装有SMA弹簧支撑的框架结构减震分析开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

目的:

为了提出一种新型消能支撑装置,本文训练出一种用于消能支撑的SMA螺旋弹簧,确立SMA螺旋弹簧力位移关系模型并将其运用到框架的仿真分析中,建立一个装有消能支撑的二层钢框架数值仿真模型,制作相应的试验模型并进行一系列的振动台试验,以验证数值仿真结果的有效性,最后对不同地震波和地震动峰值加速度下的无控和装有SMA弹簧的框架结构进行减震效果对比,来验证SMA螺旋弹簧消能支撑在不同地震作用下都能够稳定发挥减震作用,可以提供更好的减震效果。为SMA螺旋弹簧消能支撑在框架结构消能减震中的应用做出贡献,使其能够运用到实际的工程结构中去。

意义:

一直以来地震都给世界带来重大的人员伤亡和巨大的经济财产损失,因此提升建筑结构的抗震防灾能力一直是国内外学者的研究重点,不同于传统抗震(“硬抗”),减震控制技术作为新的设计理念拥有优越的减震效果、便于实现等优点,研究有效、经济、简单的减震控制装置也已经成为结构抗震的发展趋势。其中消能减震技术就是结构振动控制中的一种类型,它的原理是当地震来临时安装在主结构中的消能装置或构件率先发生作用进入非弹性状态,使得由地震传入结构的能量能够得到耗散,而主结构承受的地震作用也就随之减小,结构的振动反应可以得到有效控制从而达到保护主体结构的目的。消能减震结构也是由于其结构形式灵活、安全性高、性能稳定、成本较低等优点成为国内外建筑市场非常具有潜力的一种结构形式。

随着高科技技术的不断发展和各种新型智能材料的相继开发,将新型智能材料运用到减震控制中已成为一种新的发展方向,通过利用其特有的材料及力学特性从而达到消能减震的效果。形状记忆合金(ShapeMemory Alloys,简称SMA,是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形,恢复其变形前原始形状的合金材料,即拥有"记忆"效应的合金。

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