SMA自复位隔震结构地震响应分析
基于SMA神经网络本构模型的结构地震响应控制
基于SMA神经网络本构模型的结构地震响应控制刘洋;展猛;王社良;杨涛【摘要】利用遗传算法优化BP神经网络初始权/阀值，建立SMA神经网络本构模型，并将优化配置后的SMA应用到一空间杆系结构，通过MATLAB编写Newmark-β算法程序求解结构动力反应，与振动台试验结果进行对比。
结果表明，相比未优化的SMA神经网络本构曲线，优化后本构曲线能更好地预测SMA在反复荷载作用下的超弹性恢复力，是一种稳定性较高的速率相关型动态本构模型。
应用优化配置的SMA丝进行振动控制后，结构地震反应峰值仿真结果与试验结果基本吻合，且得到有效地抑制，验证了SMA神经网络本构模型的适用性和采用MATLAB进行SMA被动控制仿真的可行性。
%The genetic algorithm was used to optimize the initial weight/threshold of BP neural network. The SMA (shape memdry alloy)neural network constitutive model was established, and the SMA optimal allocation was applied to a space truss structure. A Newmark-βalgorithm program was written by means of MATLAB to solve the dynamic response of the structure. The output of computation was compared with the results of shaking table test. Results show that compared with the SMA neural network constitutive curve without optimization, the optimized constitutive curve can precisely predict the superelastic restoring force of the SMA under cyclic loading. Itis a rate-dependent dynamic constitutive model with high stability. After applying optimal allocation of the SMA, simulation results and experimental results of structural seismic response peaks are basically consistent mutually, and the seismic response peak has been effectivelysuppressed. Thus, the applicability of the SMA neural network constitutive model and the feasibility of the SMA passive control simulation based on MATLAB were verified.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】6页(P166-171)【关键词】振动与波;遗传算法;SMA神经网络;本构模型;振动台试验;振动控制【作者】刘洋;展猛;王社良;杨涛【作者单位】陕西交通职业技术学院公路工程系，西安 710018; 西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TU375.3;TU317.1形状记忆合金[1]（ShapeMemory Alloy，SMA）材料本构模型是对SMA性能进行理论分析和试验研究的基础，自从20世纪70年代末Muller等提出了SMA本构模型以来，这方面研究工作才得到了很大发展。
埋入式sma丝聚合物梁自修复能力试验研究
埋入式sma丝聚合物梁自修复能力试验研究聚合物在地震作用下常出现破坏，而对聚合物抗震性能的研究还很少。
埋入式sma丝聚合物梁自修复能力试验研究有助于提高聚合物抗震性能，具有理论与实际意义。
1、研究背景国外建筑材料及结构抗震标准较严格，我国尚未颁布相关规范，因此，我们将依据原位测试方法进行研究。
sma丝抗拉强度、刚度和疲劳强度都较高，是理想的结构材料，能满足工程结构抗震设计要求。
1、概述梁上铺设聚合物可以有效减轻地震灾害造成的损失。
近年来，我国部分地区发生过地震灾害，地震波引起结构破坏是造成建筑损失的主要原因。
我国聚合物抗震性能的研究还很少。
埋入式sma 丝聚合物梁自修复能力试验研究有助于提高聚合物抗震性能，具有理论与实际意义。
1、研究背景国外建筑材料及结构抗震标准较严格，我国尚未颁布相关规范，因此，我们将依据原位测试方法进行研究。
sma丝抗拉强度、刚度和疲劳强度都较高，是理想的结构材料，能满足工程结构抗震设计要求。
sma丝是由丝束编织而成的聚合物复合材料，它具有较大的比表面积，因而孔隙率大。
这样的结构特征使其与建筑骨架界面处的摩擦系数较小，并且表面有着较多的能吸收地震能量的突起。
聚合物梁埋入建筑内部后，当受到荷载作用时，由于内部应变释放产生了压缩应力，而水平荷载也促进了压缩应力的增加。
这种塑性变形降低了损伤系数，从而改善了性能。
在此条件下，埋入的聚合物结构开始变形，逐渐恢复至初始状态。
埋入的聚合物梁可抵抗疲劳裂缝的扩展并降低损伤。
2、研究目的（ 1）了解埋入式sma丝聚合物梁的微观结构及其宏观破坏特征；（ 2）了解埋入式sma丝聚合物梁的低周反复荷载破坏机制及变形破坏规律；（ 3）研究埋入式sma丝聚合物梁的自修复能力；（ 4）研究埋入式sma丝聚合物梁的修复能力与结构的损伤水平之间的定量关系；（ 5）研究埋入式sma 丝聚合物梁的损伤累积规律；（ 6）研究埋入式sma丝聚合物梁的损伤累积规律与所在地的地震参数的关系。
新型材料—形状记忆合金阻尼器SMA的减振技术和工程应用PPT课件
0
在直线DCE段（马氏体状态）
在直线BC段（奥氏体状态向 马氏体转变状态）
在直线EA段（马氏体向奥氏 体转变状态）
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6. 两种新型SMA被动耗能器
在目前国内生产的NiTi产品中,丝材是最常见的 产品形式,而且丝材的性能比较稳定。针对这种情况, 本文利用形状记忆合金丝的超弹性特性,研制了两种新 型被动耗能器,分别称为拉伸型SMA耗能器和剪刀型 SMA耗能器,安装在结构层间使NiTi丝随结构振动产 生拉伸弹塑性变形,消耗结构在地震作用下的振动能量, 从而减小结构的振动。
第33页/共38页
8. 形状记忆合金的发展趋势
1）铁基形状记忆合金； 2）高温形状记忆合金； 3）磁性形状记忆合金； 除以上所述外，正在研究的还有宽滞后形状记忆合 金、窄滞后形状记忆合金、形状记忆合金薄膜、高 屈服限形状记忆合金、低应力滞后形状记忆合金和 低温拟弹性形状记忆合金等。
第34页/共38页
(3)使用一个简单的恒温控制器将奥氏体状态下的形 状记忆合金的温度控制在某一特定的温度上并使其产 生一定的预应变 ； (4)将常温下为奥氏体状态的形状记忆合金与结构的 离散点相联接 ； (5)利用形状记忆合金制成被动耗能器； (6)在常温下将形状记忆合金丝预加载至弹性极限附 近，然后随同其他建筑材料一同植入基材内。
eaM As T bA
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5.2 Liang and Rogers模型 (1)本构方程 本构方程同Tanaka模型的本构方程式。
(2)相变方程
Liang 和 Rogers对Tanaka模型进行了改进， 主要体现在马氏体相变动力学方程，提出内变量 （马氏体相变体积分数）和温度、应力之间呈余弦 关系，相变方程采用余弦函数。同时还考虑了内变 量在发生马氏体相变和奥氏体相变时初始条件的影 响：
自复位单自由度体系随机地震响应分析
自复位单自由度体系随机地震响应分析胡晓斌;江卫波【摘要】给出了自复位体系恢复力的数学描述，建立了正态白噪声地面激励下采用等价线性化法求解自复位单自由度体系随机响应的流程，并采用 Monte-Carlo 法验证了其正确性，最后通过参数分析对随机响应的影响因素进行了研究。
结果表明：结构周期越小，屈服位移系数或耗能参数越大，体系位移方差系数和速度方差系数越小；结构屈服后刚度系数越大，位移方差系数越小，速度方差系数越大；结构周期越大，屈服位移系数、屈服后刚度系数和耗能参数对位移方差系数和速度方差系数的影响越大。
%In this work,the mathematical expression of restoring force of a self-centering system was given.The procedure of solving the random responses of self-centering SDOF(single degree offreedom)system under normal white noise ground excitation was established,which was compared and verified using the Monte-Carlo simulation method. Finally,the factors influencing the random responses were investigated by parametric analyses.The results indicate that the smaller structure period,the larger yield displacement ratio,or energy dissipation parameter leads to smaller displacement variance ratio and velocity variance ratio. With the rise of post-yielding stiffness coefficient, the displacement variance ratio decreases whereas the velocity variance ratio increases.For larger structure period,the yield displacement ratio,the post-yielding stiffness coefficient or energy dissipation parameter exerts greater impact on the displacement variance ratio or the velocity variance ratio.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2016(035)016【总页数】6页(P152-157)【关键词】自复位体系;恢复力;正态白噪声;随机地震响应;参数分析【作者】胡晓斌;江卫波【作者单位】武汉大学土木建筑工程学院，武汉 430072;武汉大学土木建筑工程学院，武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TU352自复位(Self-centering)结构近年来引起了研究者和工程技术人员的高度重视。
可控摇摆自复位结构体系抗震性能分析
可控摇摆自复位结构体系抗震性能分析本文在回顾可控摇摆自复位结构体系最新发展动态后,进行了有限元模拟方法的试验验证。
并按照这种模拟方法,分别建立了三层和七层可控摇摆自复位结构体系模型,通过两频段选波方法,筛选出合适的地震波进行时程分析。
以理论和模拟研究相结合的方法,具体分析了结构体系在小震、中震和大震下的抗震性能。
主要结论如下:1)通过合理设计,可控摇摆自复位钢框架结构体系利用自身刚体转动,带动放置于两框架间的蝴蝶型耗能钢板耗能,并通过钢绞线提供的回复力,保证结构在地震结束后能够回复到原有位置,实现“小震不坏、中震可修、大震不到”的设防目标。
2)可控摇摆自复位钢框架结构体系的工作性能主要与钢绞线和耗能器协同工作关系有关,而这种协同工作关系通过自复位率来表征,自复位率越大结构在震后残余变形越小,但此时耗能器产生的塑性变形小,耗能效果差,因此对于可控摇摆自复位结构选取合适的自复位率至关重要.本文分别对具有不同自复位率的可控摇摆钢框架结构体系进行了研究分析,得出对于双跨摇摆自复位结构,自复位率取值的合理范围为0.5~1.5。
3)本文对三层和七层可控摇摆自复位结构体系进行抗震性能研究,得出结构性能目标为:(1)在正常使用阶段,柱脚不抬起,此时柱脚节点近似于铰接节点,框架依靠自身刚度抵抗水平侧向荷载,结构的竖向传力路径为板-梁-柱;(2)在多遇地震下,柱脚可以发生轻微抬起,抬起高度不超过结构总高度的千分之二,顶点最大位移比和各层层间位移角不超过0.4%,耗能器不产生塑性变形,结构滞回曲线无滞回环;(3)在中震下,柱脚抬起,在某些地震动作用下,耗能器可以产生一定的塑性变形,结构滞回曲线捏缩,但钢绞线不产生塑性变形,此时结构最大顶点位移比和各层层间位移角不超过1.5%;(4)在罕遇地震下,结构柱脚抬起,耗能器产生较大的塑性变形,结构滞回曲线饱满,但钢绞线依然不产生塑性变形,结构顶点最大位移比和各层层间位移角不超过2.0%。
基于SMA 复合橡胶支座的建筑结构自适应隔震'
模型设计首先确定针对马氏体 Ｓ ＭＡ升温开关 的闭合状态， 自 即 适应控制律， 基于Ｓ ＭＡ复合橡胶 支座的自适应控制律为
Ａ ｘ＜ △ ｘ Ｏ ｘ） △ 。
（） ｉ
性和突发性， 按特定设防标准设计的隔震建筑， 在地 震烈度和频率特征与预期设计情况差异较大时， 则 隔震装置的减震、 隔震效果就会大大降低， 甚至起到 放大地震的作用。 本文设计的这种新型智能隔震支座， 采用两组 处于不同物理性能状态的Ｓ ＭＡ拉索Ａ和Ｂ Ａ拉索 ， 处于马氏体状态， Ｂ拉索处于奥氏体状态。 Ｂ拉索主 要起到耗能器的作用 ， 在地震动过程中， 极大地耗散 地震能量， 降低结构的地震响应； Ａ拉索也可起到一 定的耗能减震的作用， 但其主要功能是用来实现支 座的自适应功能， 在结构的地震响应超过预先设定 的水平接近共振时， 通过索上的温度控制器， 升高拉 索温度，ＭＡ产生奥氏体相变， Ｓ 处于奥氏体状态， 由
结构自振周期， 使结构远离共振频率， 以此减小结构 的地震响应， 加之Ｓ ＭＡ处于奥氏体状态， 其超弹性
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振
动
工
程
学
报
第１卷 ７
效应也大大增加了隔震支座的耗能能力， 进一步减
式 中 。ｘＩ 由式（）（） （ｂ ｘ） ｂ ２ ，３确定， 式中Ｓ ＭＡ各参
小结构的地震响应。 这种新型隔震支座另一功能就是具有 自复位的 能力， 如果结构振动结束后， 隔震支座由于摩擦力产 生了较大的残余变形， 可通过升高处于马氏体状态 的Ａ索温度， 利用其形状记忆效应产生恢复力， 使结 构复位， 同时， Ａ索训练为双程形状记忆效应， 可以 反复使用 ， 结构复位后 ， 可降低温度使其回到实始状
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SMA负刚度双曲面减震装置的优化及抗震性能研究
SMA负刚度双曲面减震装置的优化及抗震性能研究
鄢生全;邵晨曦;曹飒飒
【期刊名称】《世界地震工程》
【年(卷),期】2023(39)1
【摘要】SMA负刚度双曲面隔震装置的试验结果表明:绕支座布置的SMA索在支座转弯处不能自由滑动,导致SMA索的受力与设计目标严重不符。
为解决上述问题,拟提出一种优化升级的SMA负刚度双曲面减震装置。
基于某一连续梁桥,比较研究了正刚度、零刚度与该负刚度装置的抗震性能。
结果表明:该优化装置具有良好的耗能能力、自恢复性能以及强震下的限位能力。
与正刚度装置及零刚度装置相比,该装置具有更好的抗震性能。
【总页数】9页(P100-108)
【作者】鄢生全;邵晨曦;曹飒飒
【作者单位】保利长大工程有限公司;广州大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU318
【相关文献】
1.基于形状记忆合金的新型消能减震装置抗震性能研究
2.采用轨道式负刚度装置的结构减震控制研究
3.SMA-负刚度双曲面隔震装置的减震性能研究
4.负刚度非线性能量阱减震控制性能研究
5.多级设防SMA减震装置力学性能试验研究
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SMA被动-自适用控制装置及结构地震反应控制分析
SMA被动-自适用控制装置及结构地震反应控制分析
邢德进;李忠献
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2009(041)012
【摘要】针对SMA被动控制装置减震效果不理想的问题,通过对SMA本构关系的分析,得出SMA弹性模量与温度的关系式,并对超弹性SMA和形状记忆SMA进行了材料性能试验研究.利用SMA弹性模量随温度变化特性和SMA超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型SMA被动-自适用控制装置,并给出SMA控制装置最大输出控制力和等效刚度的计算公式.最后,针对某三层框架结构,分别在未控、主动控制和SMA半主动控制三种情况下,进行了地震时程仿真分析.结果表明:大震下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低50.4%和41.7%,控制效果接近主动控制效果.
【总页数】4页(P115-118)
【作者】邢德进;李忠献
【作者单位】天津大学,建筑工程学院,天津,300072;山东交通学院,土木工程系,济南,250023;天津大学,建筑工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TG113
【相关文献】
1.相邻结构间被动控制装置的位置优化设计 [J], 閤东东;朱宏平;陈晓强
2.SMA阻尼器设计及框架结构地震反应控制分析 [J], 邢德进;汪明栋
3.SMA智能控制装置及结构地震反应控制分析 [J], 邢德进;李忠献
4.框架结构SMA阻尼器被动控制模拟分析 [J], 刘海卿;杨飞;梁亚金
5.基于SMA新型阻尼器的框架结构地震反应控制分析 [J], 王社良;袁磊;杨涛;张明明
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隔震结构的地震响应时程分析
隔震结构的地震响应时程分析姚林晓;张新中;邓子辰;韩爱红【期刊名称】《机械科学与技术》【年(卷),期】2007(026)009【摘要】建筑物在地震作用下的动力响应时程分析一直是非常复杂和计算量很大的问题.对于隔震结构,由于隔震层参数与上部结构参数相差较大,容易导致数值病态.为了准确计算隔震结构的地震响应,本文放弃了传统求解动力方程常用的差分格式,而是把二阶结构动力方程通过增维、降阶转化为一阶微分方程组,然后利用精细积分法对其求解;对杜哈梅尔积分项采用牛顿-柯特斯公式及相应的复化公式进行数值计算;考虑建筑物地震作用力-等效惯性力的特点,实现其简化计算,节约计算时间;插值点间隔为地震波的取样时间,确保地震作用大小无插值误差.本文算法避免矩阵求逆,提高了计算效率,数值算例显示了算法的有效性和效率.【总页数】6页(P1202-1206,1211)【作者】姚林晓;张新中;邓子辰;韩爱红【作者单位】华北水利水电学院,郑州,450008;华北水利水电学院,郑州,450008;西北工业大学,力学与土木建筑学院,西安,710072;西北工业大学,力学与土木建筑学院,西安,710072;大连理工大学,大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连,116023;西北工业大学,力学与土木建筑学院,西安,710072【正文语种】中文【中图分类】TU352【相关文献】1.隔震层位置对隔震结构地震响应影响分析 [J], 李元吉2.隔震层位置不同的隔震结构地震响应分析 [J], 郭锐;张广泰;陈彪汉;陈浩;王骐3.基础隔震结构地震响应时程分析新方法 [J], 韩爱红;张新中;邓子辰;张亚锋;宋早雪4.不规则高层隔震结构隔震层偏心率对地震响应的影响分析 [J], 马永宏;刘文光;何文福5.上部结构与基础隔震层偏心对结构地震响应的影响 [J], 周力强;王玉山;王迪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SSI效应对隔震结构地震响应的影响分析
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分 量 中隔 震 层 转动 引起 的摆 动 分 量是 导 致 土 性 地 基 上 隔 震 结 构 楼 层 加 速 度 反 应 增 大 的主 要 因 素之 一 。 关 键 词 ： 动 台模 型 试 验 ；隔震 结构 ；土一 构相 互 作 用 ；地 震 振 结 中图 分 类 号 ： ＴＵ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５２ １ （０ １ ０— ８ ６０ １ ０— ６ ５ ２ １ ）６０ ４ —６
Ｓ Ｉ效 应 对 隔震 结 构 地 震 响应 的 影 响 分 析 Ｓ
于 旭ｈ 宰金 珉 庄 海 洋。
（．南 京 工 程 学 院 建筑 工 程 学 院 ， 京 ，２ ０ ０ ；．南 京 工 业 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 京 ， １ １ ７ １ 南 １ ０９ ２ 南 ２ １ ６）
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隔震结构在水平和竖向随机地震同时作用下的响应分析的开题报告
隔震结构在水平和竖向随机地震同时作用下的响应分析的开题报告一、选题背景地震是地球自然界最为猛烈的震动，其可能导致房屋倒塌、人员伤亡和经济损失等严重后果。
因此，如何减少地震的破坏力，成为了一个重要而紧迫的问题，特别是在地震频繁的地区。
建筑物结构的震动响应是由多个因素决定的，其中一个关键因素就是地震的强度和方向。
在现代建筑结构设计的过程中，采用隔震结构技术来减少地震破坏已经成为了一种有效的手段。
隔震结构是通过在结构底部设置隔震支座或隔震橡胶等隔震装置，来减小地震作用力对建筑结构的影响，从而保护建筑结构和建筑物内的人员和设备安全。
二、选题内容本文将主要研究隔震结构在水平和竖向随机地震作用下的响应分析。
具体内容如下：1、地震响应分析基础介绍隔震结构的定义、分类和常见的隔震支座形式。
然后，对地震载荷和结构响应进行分析，以便更好地了解地震对建筑结构的影响。
2、隔震结构在水平地震作用下的响应分析根据结构的特点，分析隔震结构在水平地震作用下的响应情况。
首先是建筑结构的动力分析，然后是隔震结构的隔震效能分析，最后是结构变形和内力分析等。
3、隔震结构在竖向地震作用下的响应分析根据竖向地震作用的特点，分析隔震结构在竖向地震作用下的响应情况。
包括竖向地震基础反力、竖向地震阻尼器的选型、竖向地震阻尼器的作用效果等。
4、结论与展望对选题的研究结果进行总结和评价，并对相关问题进行讨论，提出今后研究的方向和建议。
三、研究意义本文的研究目的是探究隔震结构在水平和竖向随机地震作用下的响应分析，为建筑结构设计提供基础研究。
本文的研究结果有助于提高现代建筑结构的抗震能力，保障人们和设备的生命财产安全。
同时，也拓宽了结构动力学研究分析的应用范围。
四、参考文献查阅文献，包括国内外相关课题的研究成果、学术论文、专业书籍、相关标准和正式文件等。
要求对相应的文献进行梳理，确保研究内容的科学性和实际性。
基于改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座的层间隔震结构地震响应分析
基于改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座的层间隔震结构地震
响应分析
李晓东;赵健;王文渊
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2017(043)003
【摘要】基于三重摩擦摆隔震支座的优缺点以及SMA螺旋弹簧的特性,提出了一种改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座,介绍了改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座的构造特点和力学原理,并以大底盘单塔结构为例,利用SAP 2000软件分别建立了普通抗震结构、层间隔震结构两种结构模型,通过在罕遇地震作用下的动力时程分析,得出两种结构在地震作用下的不同响应(层间位移、楼层加速度、层间剪力、能量耗散),并对结果进行了对比分析.结果表明,改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座具有良好的隔震效果.本文为这类工程的实际应用提出了可行性建议.
【总页数】5页(P90-94)
【作者】李晓东;赵健;王文渊
【作者单位】兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TU391
【相关文献】
1.设置改进型三重摩擦摆支座的双层网壳结构的地震响应分析 [J], 李晓东;张凯;张家源
2.采用摩擦摆隔震支座的某营房地震响应分析 [J], 陈建功
3.双曲面摩擦摆减隔震支座参数的地震响应分析 [J], 蒋利
4.弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究 [J], 谢黄东;陶忠;张龙飞;赵李俊;刘海龙
5.基于摩擦摆支座的层间隔震结构振动台试验研究 [J], 段存坤;张春巍
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应用SMA控制空间结构地震响应振动台试验研究
应用SMA控制空间结构地震响应振动台试验研究
张明明;王社良;杨涛;袁磊
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2016(042)006
【摘要】形状记忆合金是一种具有多种特性的新兴功能材料,本文针对地震作用下空间结构的主要受力和变形特点,基于形状记忆合金独特的超弹性和形状记忆效应等,研发了形状记忆合金被动控制、主/被动混合控制系统,将其集成于空间结构模型中,并进行了相应的模拟地震振动台试验和分析.研究结果表明,对空间结构模型施加不同幅值的地震波,混合方案的控制效果明显优于优化方案和随机方案,加速度和层间位移明显减小,提高了空间结构的整体抗震性能.
【总页数】5页(P93-97)
【作者】张明明;王社良;杨涛;袁磊
【作者单位】西京学院土木工程学院,陕西西安 710123;西京学院土木工程学院,陕西西安 710123;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
【相关文献】
1.多点激励下巨型框架悬挂减振结构地震响应振动台阵试验研究 [J], 金鑫;荀勇;胡夏闽;蔡文华
2.衬砌纵向开裂隧道地震响应振动台的试验研究 [J], 李冰天;仇文革;戚幸鑫;邓旨珩;胡辉
3.可液化土层分布对土-地铁地下结构地震响应影响的振动台试验研究 [J], 刘春晓
4.横向行波效应激励下埋地油气管道地震响应振动台试验研究 [J], 代建波;胡成涛;王利;张贵迪
5.带剪切连梁双柱式桥墩地震响应特性振动台试验研究 [J], 谢文;何天涛;孙利民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SMA弹簧-摩擦支座基础隔震体系的地震响应分析
SMA弹簧-摩擦支座基础隔震体系的地震响应分析庄鹏;薛素铎;韩淼【期刊名称】《地震工程与工程振动》【年(卷),期】2015(35)2【摘要】大尺寸超弹性形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)螺旋弹簧是一种可用于结构减振控制的阻尼器。
然而,迄今为止这种超弹性阻尼器在土木工程结构隔震领域的研究较少。
本文提出了一种SMA弹簧-摩擦支座(SMA Spring-Friction Bearing,简称SFB)并研究了其隔震性能。
首先,在考虑材料内部相变过程的SMA本构关系模型的基础上,针对超弹性SMA弹簧的恢复力性能建立了一种便于工程应用的新的宏观现象模型。
随后,推导了SFB隔震结构体系运动方程,利用MATLAB程序进行了结构地震响应的数值模拟。
最后,将SFB隔震体系的地震响应与具有相同结构参数的纯摩擦支座(Pure Friction Bearing,简称PFB)隔震体系和摩擦摆(Friction Pendulum System,简称FPS)隔震体系的地震响应进行了对比分析。
研究结果表明,SFB对上部结构具有良好的加速度减振效果,同时,该支座较其它两种滑动支座在降低隔震层位移峰值响应和抑制隔震支座残余位移两方面具有明显的优势。
【总页数】11页(P103-113)【关键词】形状记忆合金(SMA);超弹性;螺旋弹簧;隔震;地震响应【作者】庄鹏;薛素铎;韩淼【作者单位】北京建筑大学土木与交通工程学院;北京建筑大学"工程结构与新材料"北京高等学校工程研究中心;北京工业大学建筑工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU352.1;TU317.1【相关文献】1.基于改进型SMA-三重摩擦摆隔震支座的层间隔震结构地震响应分析 [J], 李晓东;赵健;王文渊2.水平双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移的影响 [J], 王建强;李静;丁永刚3.SMA 弹簧-摩擦支座在混凝土框架结构中的隔震效果 [J],4.SMA弹簧—摩擦支座在混凝土框架结构中的隔震效果 [J], 任汾燕;庄鹏5.基于SMA隔震支座的双层球面网壳结构地震响应分析 [J], 王锦力;刘海卿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SMA拉索被动控制结构地震反应分析
SMA拉索被动控制结构地震反应分析SMA拉索被动控制结构地震反应分析摘要：随着世界范围内地震的频繁发生，保护建筑物和桥梁免受地震破坏的需求越来越迫切。
传统的结构设计方法难以满足这一需求，因此被动控制结构成为了一种既经济高效又可行的解决方案。
本文介绍了一种基于SMA拉索的被动控制结构，通过对该结构在地震激励下的动力响应进行分析，验证了其抗震性能的有效性。
1. 引言地震是一种常见的自然灾害，往往给建筑物和桥梁造成严重破坏。
因此，提高建筑物和桥梁的抗震能力成为了当今结构工程领域的研究重点。
传统的抗震设计方法主要通过增加材料强度或结构刚度来提高结构的抗震能力，但这样往往会增加成本和施工难度。
被动控制结构因其具有经济高效和可行性的特点，成为了一种备受关注的研究方向。
2. SMA拉索被动控制结构SMA拉索被动控制结构是一种基于形状记忆合金（SMA）材料的被动控制系统。
SMA材料具有形状记忆和超弹性等独特特性，能够在外界作用下发生相变，并恢复到其原始形状。
SMA拉索被动控制结构通过在结构上安装SMA拉索，并控制其应变来实现结构的抗震控制。
在地震激励下，SMA拉索可以吸收和释放能量，减小结构的响应，从而降低震害风险。
3. 地震反应分析为了验证SMA拉索被动控制结构的抗震性能，本文进行了地震反应分析。
首先，使用有限元软件建立了模型，并在其上安装了SMA拉索。
然后，选择了一系列地震波进行分析，采用动力时程分析法，模拟了地震激励下结构的响应。
最后，通过比较未控制结构和SMA拉索被动控制结构的位移、加速度和应变等参数，评估了被动控制结构的抗震效果。
4. 结果与讨论地震反应分析结果表明，SMA拉索被动控制结构在地震激励下能够显著减小结构的位移、加速度和应变。
相比未控制结构，被动控制结构的响应峰值明显下降，结构的抗震性能得到了有效提升。
此外，通过对不同地震波的分析比较发现，SMA拉索被动控制结构在不同地震激励下都具有较好的控制效果，具有更广泛的适用性。
近断层地震激励下SMA——滑移隔震结构的动力响应研究的开题报告
近断层地震激励下SMA——滑移隔震结构的动力响应研究的开题报告题目：近断层地震激励下SMA——滑移隔震结构的动力响应研究一、研究背景及意义地震是造成人类死亡和财产损失的重要自然灾害之一，也是地震工程领域亟待解决的问题。
传统的结构设计往往采用增加质量或刚度的方法来提高结构抗震性能，在地震中起到减震或抵御地震荷载的作用。
但是这种做法因为增加了结构质量和工程成本，并且会导致结构响应出现反应峰值，使结构的整体抗震性能无法得到提高。
在此背景下，滑移隔震技术应运而生，该技术将结构的隔震与滑移融为一体，结构避开了地震荷载的直接作用，起到了有效降低结构受力、减小结构振动动能的作用。
其中，形状记忆合金(SMA)也成为了一种新型隔震材料，由于其特殊的物理性质，能够调节材料的刚度和阻尼，增加结构的抗震性能。
因此，本课题旨在研究近断层地震激励下SMA滑移隔震结构的动力响应，为抗震结构设计提供新思路和理论支持。
二、研究内容及方法本课题主要研究内容为：1.分析SMA滑移隔震结构的基本原理和设计特点，探讨SMA在结构抗震设计中的应用；2.建立SMA滑移隔震结构的有限元模型，采用ANSYS软件进行数值分析；3.对比分析SMA滑移隔震结构和传统结构在近断层地震下的动力响应，包括位移响应、加速度响应等；4.分析橡胶支座的滑移行为，探讨SMA滑移隔震结构的滑移性能；5.分析不同SMA材料参数对结构动力响应的影响，为SMA在结构抗震设计中的应用提供参考。
本研究采用有限元模拟方法，将SMA材料及滑移隔震结构建模，并利用ANSYS软件进行数值分析。
通过对比分析传统结构与SMA滑移隔震结构在近断层地震下的动力响应，研究SMA滑移隔震结构的抗震性能。
三、预期成果本研究预期得出以下成果：1.掌握SMA滑移隔震结构的基本设计原理和特点，了解SMA材料的物理性质；2.建立SMA滑移隔震结构的有限元模型，并利用ANSYS软件进行动力响应分析；3.对比分析传统结构与SMA滑移隔震结构在近断层地震下的动力响应，分析不同参数的影响；4.为SMA在抗震结构设计中的应用提供新的思路和理论支持。
隔减震结构随机地震响应及可靠度分析方法研究的开题报告
隔减震结构随机地震响应及可靠度分析方法研究的开题报
告
研究背景
地震是一种自然灾害，其严重程度可能会导致建筑物和其他设施的严重破坏和人员伤亡。
因此，建筑物必须采取必要的预防措施，以确保其在地震中的稳固性和安全性。
为此，隔震结构被广泛采用。
隔震结构通过在建筑物和基础之间插入弹性隔离垫
来减少地震对建筑物的影响。
隔离垫可以减少或防止地震波在建筑物中传播，从而降
低了建筑物的振动强度和破坏程度。
研究内容
本文的研究重点将放在隔震结构的随机地震响应和可靠性分析方面。
我们将采用有限元方法，建立隔震结构的数学模型，并定量评估隔震结构的响应特性。
这将包括
结构位移、加速度和相对位移等参数。
此外，我们还将使用Monte Carlo方法来评估
隔震结构的可靠性，并考虑其参数的不确定性。
研究方法
随机振动理论是本文研究的核心方法。
我们首先将建筑物和隔离垫建模，求解其动态方程和随机特征。
接下来，使用Monte Carlo方法来生成随机地震振动时间历程，并对随机地震响应进行研究。
我们还将分析隔震结构的可靠性，以确定其耐震性能及
在不同环境下的安全性。
预期结果
本文将得出有关隔震结构在随机地震作用下响应和可靠性的定量分析结果。
我们将说明隔离垫在降低地震响应和保护建筑物方面的有效性，并探讨随机振动理论在结
构耐震设计中的应用前景。
一种新型自复位SMA支撑的抗震性能试验研究
文章编号：1000-4750(2021)01-0109-10一种新型自复位SMA 支撑的抗震性能试验研究胡淑军1,2，顾 琦1，姜国青3，熊进刚1,2(1. 南昌大学建筑工程学院，江西，南昌 330031；2. 江西省近零能耗建筑工程实验室，江西，南昌 330031；3. 洪都建设集团有限公司，江西，南昌 330029)摘 要：有效提高支撑的延性和耗能能力以及减小支撑的残余变形，是提高建筑结构抗震性能和震后功能恢复能力的重要手段之一。
该文基于形状记忆合金(SMA)的自复位性能和滑移螺杆摩擦耗能等思想，提出一种抗震性能良好和自复位能力强的新型自复位SMA 支撑。
对五个不带SMA 的支撑和六个自复位SMA 支撑进行低周往复加载试验研究，得到了支撑的滞回曲线、骨架曲线、割线刚度、耗能能力、承载能力和自复位能力等抗震性能指标。
试验结果表明：所提出的自复位SMA 支撑具有良好的耗能能力、承载能力、延性及自复位能力，整个试验过程中各板件未达到屈服，且SMA 可复位至初始状态，无任何构件发生损伤；各自复位SMA 支撑试件的滞回曲线均较饱满且大致呈现旗帜型，最大自复位率达到93.7%。
所提出的自复位SMA 支撑具有良好的抗震性能，可作为自复位阻尼器使用。
关键词：形状记忆合金；自复位；滞回曲线；割线刚度；抗震性能中图分类号：TG139+.6；TU352.1+1 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.02.0087EXPERIMENTRAL STUDY ON SEIMEIC PERFORMANCE FOR ANINNOVATIVE SELF-CENTERING SMA BRACEHU Shu-jun 1,2, GU Qi 1, JIANG Guo-qing 3, XIONG Jin-gang1,2(1. School of Civil Engineering and Architecture, Nanchang University, Nanchang, Jiangxi 330031, China;2. Jiangxi Provincial Engineering Laboratory of Nearly Zero Energy Building, Nanchang, Jiangxi 330031, China;3. Hongdu Construction Group Co. Ltd., Nanchang, Jiangxi 330029, China)Abstract: During rare earthquake, the effective improvement of the ductility and energy dissipation capacity and reduction of residual deformation of a brace is currently in higher demand to ensure the seismic safety and seismic resilience capacity. Based on the ideals of shape memory alloy (SMA) and friction slip, an innovative self-centering brace with low friction and SMA is developed, which has the advantage of good seismic performance,high self-centering capacity and zero damage. Low frequency cyclic tests were carried on five non-SMA brace specimens and six self-centering SMA brace specimens, thusly the hysteresis curves, skeleton curves, secant stiffness, energy dissipation capacity and self-centering ratio of these specimens can be investigated. The test results show that: the self-centering SMA braces proposed have excellent energy dissipation capacity, bearing capacity, ductility and self-centering capacity, while all the steel plates in the specimens remain elastic without any yielding during the test, and the SMA in the specimens can return to the initial state. In addition, hysteretic behavior of the brace can be idealized as a flag-shape with little residual deformation, and the self-centering ratio has reached 93.7%. Therefore, the innovative brace has excellent seismic performance, which can be used as a self-centering damper.Key words: shape memory alloy (SMA); self-centering; hysteresis curve; secant stiffness; seismic performance收稿日期：2020-02-14；修改日期：2020-04-20基金项目：国家自然科学基金项目(51768044，51908268，51968047)；江西省博士后科研择优资助项目(2019KY57)通讯作者：熊进刚(1970−)，男，江西人，教授，博士，主要从事结构抗连续性倒塌、结构优化等方面研究(E-mail: ********************.cn ).作者简介：胡淑军(1985−)，男，江西人，副教授，博士，主要从事钢结构消能减震技术、结构优化等方面研究(E-mail: ****************.cn );顾 琦(1994−)，男，江西人，硕士生，主要从事可恢复功能结构方面的研究(E-mail: *****************);姜国青(1963−)，男，江西人，高工，本科，主要从事装配式建筑施工技术应用等方面研究(E-mail: *****************).第 38 卷第 1 期Vol.38 No.1工 程 力 学2021年1 月Jan.2021ENGINEERING MECHANICS109当前建筑结构的抗震性能和震后快速恢复能力被日益重视[1]。
SMA限位对铁路自复位桥墩地震反应的影响
SMA限位对铁路自复位桥墩地震反应的影响
罗辉;夏修身;陈琦璠;黎大玮;张永强;马健行
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2024(68)2
【摘要】为研究形状记忆合金(SMA)对铁路自复位桥墩地震反应的影响,在已验证的两弹簧模型上增加SMA限位单元,以某铁路桥墩为工程背景,基于OpenSees平台建立数值分析模型,通过输入3条强震记录,采用非线性时程分析方法进行SMA 限位的桥墩影响分析。
讨论SMA限位装置关键参数初始间隙、初始预加力变化对墩顶位移和墩底弯矩的影响规律,并与预应力钢筋限位进行比较。
研究结果表明:在普通地震动El-Centro与Taft波下,自复位桥墩的墩顶位移随限位装置初始间隙δ减小而减小,墩底弯矩随初始间隙δ减小而增大;随SMA限位装置初始预加力增大,自复位桥墩的墩顶位移减小,墩底弯矩增大。
在近断层地震动Northridge下,SMA 限位对自复位桥墩地震反应的影响复杂。
在3条强震记录下,与预应力筋限位相比,SMA限位会减小墩底弯矩,增大墩顶水平位移。
【总页数】7页(P86-92)
【作者】罗辉;夏修身;陈琦璠;黎大玮;张永强;马健行
【作者单位】兰州交通大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U24;U448.13;U442.5
【相关文献】
1.铁路桥墩横桥向地震反应分析模型对比分析
2.近断层地震动下摇摆-自复位桥墩连续梁地震反应
3.限位墩对不等高桥墩连续梁桥地震响应的影响
4.黏滞阻尼器对铁路自复位桥墩地震响应的影响
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Ｓ ＭＡ 自复 位 隔 震 结 构 地 震 响 应 分 析
杜 园芳 ，王社 良。 ，张 博
（． １ 中国煤炭地质总局 航测遥感 局，陕西 西安 ７０ ５ ； ． １０４ ２ 西安建筑科 技大学 土木工程学院，陕西 西安 ７０ ５ ） １０５
摘 要 ：由于应 力诱发马 氏体相 变使 得基于 Ｓ Ａ材料的耗 能阻尼器具有 自复位功能 ， Ｍ 利用相 变伪 弹性 通 过 对 一 种 基 于 Ｓ Ａ材 料 的 自复 位 耗 能 阻 尼 器 与橡 胶 垫联 合 使 用 ， 隔震 结 构 进 行 了 弹 塑 性 分 析 。 该 Ｍ 对 分析依据 Ｓ Ａ材料 的热 力学本构关 系， 用热力 学非线性方程 的计算模 型 ， Ｍ 采 并针对 剪切 模型 编制 了弹 塑性时程分析程序 。研 究结果表 明， 用 Ｓ Ａ相变伪弹性特性制作 的具有 自复位 功能的耗能 阻尼 器联 利 Ｍ 合 隔震橡胶 垫对结构进行控制 ， 能有效的降低 结构地震响应 。 关 键 词 ： Ｍ 阻尼 器 ；相 变 伪 弹性 ；隔 震 结 构 ； 塑 性 时 程 分 析 ； 震 响 应 ＳＡ 弹 地 中 图 分 类 号 ：Ｉ ３２ １ ＂ ５ ．２ Ｕ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：１７— １４ （００ ０－－１４ －３ ６ ２ １４２ １ ）４ ００－ ０ － －
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