應(yīng)用SMA拉索的高層鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究.pdf

1、高層鋼結(jié)構(gòu)的高度越大，受地震作用的影響就越顯著，因此有必要對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)控制。形狀記憶合金（SMA）是一種新型的功能性材料，具有形狀記憶、超彈性等特性。由于具有這些顯著特性，形狀記憶合金已成為結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中一種優(yōu)越的傳感和驅(qū)動(dòng)材料，從而在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的應(yīng)用研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　本論文將利用SMA材料的超彈性性能，采用SMA拉索對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)控制，提出了控制拉索的優(yōu)化布置方案，在提高高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震安

2、全性方面具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本文工作和所取得的成果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　?。?）在充分認(rèn)識(shí)SMA特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)振動(dòng)控制理論，設(shè)計(jì)了利用SMA拉索被動(dòng)控制高層鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)的方案。
　　（2）根據(jù)SMA的Brinson本構(gòu)模型和熱力學(xué)方程，推導(dǎo)了利用SMA拉索振動(dòng)控制高層鋼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程，并建立起基于有限元原理和形狀記憶合金超彈性性能的振動(dòng)控制數(shù)值分析方法。
　?。?）建立一實(shí)例高層鋼結(jié)構(gòu)模型的SMA拉

3、索被動(dòng)控制方案，檢驗(yàn)SMA拉索在高層鋼結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制中的有效性。運(yùn)用有限元軟件對(duì)該模型進(jìn)行實(shí)施SMA拉索被動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析，探討SMA拉索對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的被動(dòng)控制效果和規(guī)律，以及影響控制效果的各種因素。
　　通過理論與實(shí)例分析，得到SMA拉索對(duì)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)控制效果要優(yōu)于傳統(tǒng)拉索的結(jié)論，當(dāng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和各SMA拉索的初始工作狀態(tài)相同時(shí)，地震激勵(lì)愈強(qiáng)烈，SMA拉索的被動(dòng)控制效果越明顯，拉索的布置方式對(duì)其控制效果也有影響