新型SMA萬向阻尼器滾球隔震結構體系的地震反應分析.pdf

1、地震災害是對人類生存與發(fā)展造成嚴重威脅的自然災害之一，在過去的幾百年里，每一次大地震都對人類社會造成了嚴重損失。隨著科學技術的發(fā)展，工程振動控制技術成為研究熱點。其中，隔震減震技術是目前研究最為成熟和實際應用最多的被動控制技術之一。
　　本文設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)學模型，利用ANSYS對某SMA萬向阻尼器-滾球隔震大型設備進行了地震時程仿真分析。
　　主要工作有：(1)設計出一種小空間大行

2、程的SMA萬向阻尼器，利用簡化SMA超彈性本構模型編制了阻尼器恢復力-位移滯回曲線計算程序，對阻尼器相關力學特性進行了研究。(2)基于彈性滯后效應理論建立了滾球滾動摩擦系數(shù)數(shù)學模型，并且對其影響因素進行了相關探討。(3)利用有限元軟件ANSYS對某實際大型隔震設備進行了地震時程分析，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)對上部結構動力反應的影響規(guī)律；最后將相同條件下隔震與非隔震體系上部結構地震反應作了對

3、比。
　　研究結果表明：(1)一定初始張拉應變下，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，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；地震波幅值增大一定程度上會導致頂板加