帶SMA自復(fù)位連梁的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10225學(xué)號：S13839學(xué)位論文帶SMA自復(fù)位連梁的鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究王振營指導(dǎo)教師姓名：耄耋纛副薪凳員幸鑿鎣嘗態(tài)芏程力學(xué)研究所申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程論文提交日期：2013年04月論文答辯日期：2013年06月授予學(xué)位單位：東北林業(yè)大學(xué)授予學(xué)位Et期：2013年06月答辯委員會主席：論文評閱人：未j厶櫛素大學(xué)摘要摘要框架剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑中普遍采用的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方

2、法中，對結(jié)構(gòu)中剪力墻的延性設(shè)計要求罕遇地震作用下剪力墻中的連梁先于墻肢屈服，通過連梁形成塑性鉸耗能，同時改變結(jié)構(gòu)振動頻率，避開地震的卓越周期，一定程度上減弱結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)。然而連梁本身塑性變形的積累總不可避免地導(dǎo)致連梁的損傷破壞，地震后雖可修復(fù)但修復(fù)費用較大，施工工期較長，影響地震后建筑結(jié)構(gòu)使用功能的快速恢復(fù)并由此帶來不可預(yù)測的間接經(jīng)濟損失。因此，研究新型自復(fù)位連梁，使得剪力墻中的連梁在地震下既能有效耗散能量，其塑性變形在地震后又可自動回

3、復(fù)，無疑具有重要的理論意義和實際工程意義。形狀記憶合金(ShapeMemoryAlloy，簡稱SMA)是一種具有多種特殊力學(xué)性能的新型功能材料。處于奧氏體狀態(tài)的SMA材料在受力產(chǎn)生超彈性變形時，具有較好的耗能能力，同時當外力消失時，由于材料內(nèi)部晶體相變的作用，材料的變形可完全自動回復(fù)。因而SMA材料的出現(xiàn)為開發(fā)新型具有較好耗能能力和自回復(fù)特性的剪力墻連梁提供了可能。本論文利用SMA材料的超彈性特性，開發(fā)新型可承受剪切變形的阻尼器，并將其

4、安裝在剪力墻連梁中部，使得新型連梁在地震作用下先于剪力墻墻肢屈服耗能，減輕混凝土連梁的損傷，起到分災(zāi)元件的作用。同時地震后SMA阻尼器的變形由于SMA的超彈性特性而自動回復(fù)。本論文的主要研究內(nèi)容如下：(1)討論SMA阻尼器在自復(fù)位連梁中的合理安裝位置；提出SMA阻尼器的詳細構(gòu)造設(shè)計；分析并給出安裝SMA阻尼器的自復(fù)位連梁的特征設(shè)計參數(shù)：屈服力比廠、屈服位移比4、阻尼器與連梁剛度比K。(2)以連梁子結(jié)構(gòu)為研究對象，建立其Abaqus有限元

5、分析模型，研究安裝SMA阻尼器的單根自復(fù)位連梁分別在靜力單調(diào)荷載及往復(fù)荷載作用下的受力、變形、損傷模式等，重點討論自復(fù)位連梁的特征設(shè)計參數(shù)(廠、4、K)對上述性能的影響，在構(gòu)件設(shè)計層次得到自復(fù)位連梁特征設(shè)計參數(shù)的合理取值范圍。(3)以一幢18層框架。剪力墻結(jié)構(gòu)為研究對象，各層連梁均安裝SMA阻尼器，建立整體結(jié)構(gòu)Abaqus有限元分析模型，通過對具有不同自復(fù)位連梁設(shè)計參數(shù)(廠、4、K)的框架剪力墻結(jié)構(gòu)在10條地震波作用下的反應(yīng)進行動力彈塑