新型SMA萬向阻尼器滾球隔震結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)分析.pdf

1、地震災(zāi)害是對人類生存與發(fā)展造成嚴(yán)重威脅的自然災(zāi)害之一，在過去的幾百年里，每一次大地震都對人類社會造成了嚴(yán)重?fù)p失。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程振動控制技術(shù)成為研究熱點。其中，隔震減震技術(shù)是目前研究最為成熟和實際應(yīng)用最多的被動控制技術(shù)之一。
　　本文設(shè)計了一種新型形狀記憶合金阻尼器，建立了滾球滾動摩擦系數(shù)數(shù)學(xué)模型，利用ANSYS對某SMA萬向阻尼器-滾球隔震大型設(shè)備進(jìn)行了地震時程仿真分析。
　　主要工作有：(1)設(shè)計出一種小空間大行

2、程的SMA萬向阻尼器，利用簡化SMA超彈性本構(gòu)模型編制了阻尼器恢復(fù)力-位移滯回曲線計算程序，對阻尼器相關(guān)力學(xué)特性進(jìn)行了研究。(2)基于彈性滯后效應(yīng)理論建立了滾球滾動摩擦系數(shù)數(shù)學(xué)模型，并且對其影響因素進(jìn)行了相關(guān)探討。(3)利用有限元軟件ANSYS對某實際大型隔震設(shè)備進(jìn)行了地震時程分析，探討了隔震層隔震剛度、阻尼系數(shù)、地震波幅值、地震波種類、滾球滾動摩擦系數(shù)對上部結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的影響規(guī)律；最后將相同條件下隔震與非隔震體系上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)作了對

3、比。
　　研究結(jié)果表明：(1)一定初始張拉應(yīng)變下，新型SMA萬向阻尼器具有良好的耗能能力，可供特殊工程中作為耗能器使用。(2)滾球滾動摩擦系數(shù)與滾球半徑、所受法向壓力以及材料種類有關(guān)，增大滾球半徑、減小法向壓力、采用高彈性模量的材料對降低滾動摩擦系數(shù)有利。(3)滾球隔震體系中，隔震層的隔震剛度、阻尼系數(shù)過大或過小均對隔震效果不利；阻尼系數(shù)增大能夠降低隔震層上下板錯動位移，但會增大頂板加速度反應(yīng)；地震波幅值增大一定程度上會導(dǎo)致頂板加