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针对风电塔架结构内部有限的空间，设计一种新型减振系统。基于悬吊质量摆减振原理，利用形状记忆合金（SMA）的超弹性特性，将SMA丝与弹簧叠加成SMA阻尼器后并与悬吊质量摆复合，设计了一种形状记忆合金-悬吊质量摆阻尼器（SMA-SMPD）系统。研究了细部构造、减振原理和参数影响，并利用Matlab软件对单自由度体系在不同地震作用下的动力响应进行了数值模拟。结果表明:所设计的刚度和质量可调的SMA-SMPD是有效的。与结构受控频率相调时，将结构振动能量集中转换到SMA-SMPD上，可耗散结构振动能量，减震率可达30%~40%，且整体性能稳定，对结构动力响应控制效果显著。 相似文献
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为了提升桥梁结构的抗震韧性，提出了一种采用超弹性形状记忆合金（SMA）拉索的摇摆自复位桥墩。首先对单根SMA拉索进行变幅循环拉伸试验，随后以SMA拉索的预张拉应力为试验参数，针对新型桥墩开展缩尺模型试验，详细考察了试件的力学行为与损伤模式，讨论了桥墩的滞回曲线和复位能力；提出了新型桥墩的初步设计建议，并利用OpenSees进行非线性时程分析验证。研究表明:得益于摇摆机制以及SMA拉索良好的可恢复变形性能，桥墩试件在4%滑移率内几乎不产生损伤；与传统梁桥相比，采用SMA拉索桥墩的新型梁桥可有效降低结构残余变形以及桥墩本身的损伤。虽然最大变形有所放大，但仍处在可控范围。 相似文献
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在研究形状记忆合金（SMA）绞线-叠层橡胶复合支座基础上,本文提出了SMA复合支座-巨型框架减震结构体系,建立了SMA复合支座-巨型框架减震结构体系的计算模型和运动方程,研究了该结构的动力反应特性,并将其与普通巨型框架结构、应用普通橡胶支座巨型框架结构进行了非线性时程对比分析。结果表明,SMA复合支座-巨型框架减震结构体系能有效地减小结构的地震响应,同时避免了地震时主次结构之间产生碰撞破坏。 相似文献
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形状记忆合金(SMA)被动耗能减震体系的设计及参数分析 总被引：12，自引：2，他引：10
本文探讨了基于形状记忆合金超弹性特性的被动耗能减震体系的设计方法,编制了形状记忆合金被动耗能减震体系在大震下的弹塑性反应分析程序.采用该程序,分析了SMA耗能装置的设计参数对结构地震反应的影响,给出了参数的合理取值范围.最后,还讨论了SMA被动耗能装置的布置方式对多自由度结构减震效果的影响. 相似文献
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针对半刚接钢框架-混凝土墙(PSRCW)结构中连接件易发生疲劳断裂的问题,利用形状记忆合金(SMA)制成连接件并将其应用到PSRCW结构中。对4个2层单跨PSRCW结构试件在水平低周往复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究。根据试验现象分析了各试件的受力破坏过程,研究了连接件类型、尺寸和布置位置对各试件的滞回性能、耗能能力、强度、刚度、延性和变形恢复能力的影响。试验结果表明:基于SMA连接件的PSRCW结构整体性较好、耗能能力强、结构强度退化具有2个平台阶段、刚度退化较为缓慢、延性好和结构具有较强的变形恢复能力。同时,增大SMA连接件的直径可以提高结构的承载能力、初始刚度和延性;在框架梁柱与内填墙交界面间均布置SMA连接件时,结构整体性最好,强度退化缓慢,延性好。因此,将SMA连接件应用于PSRCW结构中,对于改善钢混组合结构的力学性能有一定的理论意义和实用价值。 相似文献
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阐述了铁磁形状记忆合金（Ferromagnetic Shape Memory Alloy,简写为FSMA）在智能材料及其应用领域的优越性。重点介绍了FSMA装置研发和基于FSMA装置的体系分析理论的发展历程和研究现状。仔细分析了各种FSMA装置频率、输出力和最大位移等关键技术指标,讨论了基于电磁学、热力学和力学原理的包含FSMA装置体系的分析理论,指出了各自在面向应用时存在的问题。研究表明,FSMA独特的性能使其具有广阔的应用前景,然而在装置研发和系统理论领域还有待深入。最后指出,更广领域的新型FSMA装置和基于FSMA装置的体系分析理论等问题还有待进一步研究。 相似文献
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Abdolrahim Jalali Donatello Cardone Peyman Narjabadifam 《Bulletin of Earthquake Engineering》2011,9(2):657-673
A modern base isolation system is proposed for the aseismic control of structures. It is composed of steel-Teflon Flat Sliding
Bearings, to support the gravity loads while allowing large horizontal displacements, and simply connected Shape Memory Alloy
(SMA) truss elements, to provide the necessary horizontal stiffness as well as a proper restoring capability. The system is
referred to as Smart Restorable Sliding Base Isolation System (SRSBIS). Depending on the arrangement of the auxiliary SMA
elements, SRSBIS can exhibit a geometric nonlinearity in addition to the nonlinearity of materials. In this paper, the dynamic
characteristics of SRSBIS are first examined in terms of the force-displacement behavior, effective period of vibration, and
equivalent damping. After that, the earthquake response of buildings equipped with SRSBIS, designed in accordance with a direct
displacement-based approach, is evaluated through extensive nonlinear time-history analyses. The effects of the design parameters
on the system behavior are then investigated within a comprehensive parametric study and the seismic performances of SRSBIS
are finally compared to those of similar practical isolation systems. Based on the results, it is shown that SRSBIS can be
suitably used for the seismic protection of structures. 相似文献
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应用SMA复合橡胶支座的桥梁隔震 总被引：32，自引：3，他引：32
本文提出了一种基于形状记忆合金的复合橡胶支座（简称SMA复合橡胶支座）的智能桥梁隔震系统，应用SMA复合橡胶支座对一受El Centro地震激励的多跨简支桥的一标准跨进行了时程分析，并与应用普通橡胶支座进行了减震、隔震效果的比较，结果表明，应用SMA复合橡胶支座隔震，不仅能取得更为显著的减震、隔震效果，而且能使地震后隔震桥梁的梁体得以复位，从而验证了SMA复合橡胶支座在桥梁隔震中的有效性、智能性和自恢复能力。 相似文献
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Control devices incorporated with shape memory alloy 总被引：1，自引：1，他引：1
Shape Memory Alloy (SMA) is a type of material that offers some unique characteristics for use in devices for vibration control applications. Based on SMA's material properties, four types of control devices that incorporate NiTi SMA wires are introduced in this paper, which include three types of dampers (SMA damper, SMA-MR damper and SMA-friction damper) and one kind of isolation bearing (SMA-rubber bearing). Mechanical models of these devices and their experimental verifications are presented. To investigate the control performance of these devices, the SMA-MR damper and SMA-rubber bearing are applied to structures. The results show that the control devices could be effective in reducing the seismic response of structures. 相似文献
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铁磁形状记忆合金研究进展与展望（Ⅰ）：材料、力学特性 总被引：2，自引：0，他引：2
综述了铁磁形状记忆合金（Ferromagnetic Shape Memory Alloy,简写为FSMA）在材料研制和热磁力学特性方面的研究现状,对其存在的问题进行了分析并指出其发展方向。在材料研发方面,介绍了新型合金、Ni-Mn-Ga-X系列合金、复合材料和Ni_2MnGa系列合金;在热磁力学特性方面,介绍了形状记忆效应、应力一应变特性和磁致形状记忆效应,总结了当前研究的现状和不足。通过对FSMA材料本身特性和应用需求的综合分析,指出适于应用的新型FSMA在加工和连接性能以及复杂加载下的材料热磁力学性能等方面还需要进一步研究。 相似文献
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本文整理了云南大理州"5.21"6.4级地震震害调研与科考过程的部分成果。穿斗木架构结构和框架结构是云南大理州在低矮建筑和多高层建筑中广泛应用的两种结构形式。该研究基于震害调查结果,描述了地震过程中穿斗木架构结构和框架结构破坏的宏观现象,总结了两种典型结构的破坏形式,对震害成因进行了探讨。在此次震害调查过程中,科考人员还通过智能手机对结构基频进行了快速评估。在震后,研究人员对智能手机智能测振应用软件进行了更新,结合应用需求加入了测振地点和路线的地图信息,为震害调查与记录提供了便利。基于漾濞县震害科考与调研结果,为云南省穿斗木架构建筑及框架建筑的抗震方法与策略提出了建议,为震后建筑结构快速评价提供了新手段。 相似文献
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钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究 总被引：13，自引：0，他引：13
通过 2榀具有同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框架在低周往复荷载下的试验 ,研究了该类型结构的破坏形态、变形特点、荷载一位移滞回模型及结构耗能比 ,分析了钢管混凝土框架结构的受力特点及抗震性能 ,为工程设计提供了试验依据。 相似文献
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针对当前钢筋混凝土震后存活预测相关方法存在预测值与实际值拟合度低的问题,提出基于有限元的钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测方法。利用混凝土本构模型关联数值和钢筋本构模型数值计算,实现钢筋混凝土框架材料本构模型关联数值分析。结合建筑和结构施工图实现钢筋混凝土有限元模拟,将钢筋混凝土框架有限元模型的最大竖向荷载作为结构整体构造竖向极限承载力,并引入随机Pushdown方法及随机竖向IDA法得到钢筋混凝土框架震后可存活概率。经实验证明,将有限元应用至钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测中切实可行;预测值与实际值拟合度高于目前常用方法。所提方法的性能完善,可为该领域发展提供可借鉴的信息。 相似文献
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The intrinsic vulnerability of masonry structures to seismic events makes structural health monitoring of the utmost importance for the conservation of the built heritage. The development of piezoresistive bricks, also termed smart bricks, is an innovative technology recently proposed by the authors for the monitoring of such structures. Smart bricks exhibit measurable variations in their electrical properties when subjected to external loads or, alternatively, strain self-sensing capabilities. Therefore, the deployment of a network of smart bricks into a masonry structure confers self-diagnostic properties to the host structure. In this light, this paper presents a theoretical investigation on the application of smart bricks to full-scale masonry structures for seismic assessment. This includes the study of the convenience of providing electrical isolation conditions to the sensors, as well as the effectiveness of smart bricks when installed into either new constructions or in pre-existing structures. Secondly, numerical results are presented on the seismic analysis of a three-dimensional masonry building equipped with a network of smart bricks. Finally, in order to map the strain field throughout the structure exploiting the outputs of a limited number of sensors, an interpolation-based strain reconstruction approach is proposed. 相似文献