應(yīng)用形狀記憶合金拉索高層鋼結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制研究.pdf

1、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑具有高、輕、柔的特點(diǎn)，在風(fēng)荷載作用下擺動(dòng)較大，難以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的剛度和舒適度的要求，甚至可能威脅到建筑的安全，因此需要對(duì)其進(jìn)行風(fēng)振控制。目前，尋找一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、效果顯著，而且不依靠外界能源的新的控制措施，并建立相應(yīng)的理論和方法已經(jīng)成為迫切需要。形狀記憶合金作為一種新型的智能材料，因其獨(dú)特的形狀記憶性能和超彈性性能，在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注，具有很好的發(fā)展前景。 本文利用形狀記憶合金材料的超彈性性能，對(duì)高層鋼結(jié)

2、構(gòu)建筑在風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)進(jìn)行控制，提出了控制裝置的優(yōu)化布置方案，在提高高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗風(fēng)安全性方面具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本文工作和所取得的創(chuàng)新成果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)通過(guò)拉伸、卸載試驗(yàn)獲得形狀記憶合金拉索的材料參數(shù)，選用合理的本構(gòu)模型。根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論，編制計(jì)算機(jī)程序模擬脈動(dòng)風(fēng)荷載，并根據(jù)振動(dòng)控制理論，建立基于有限元原理和形狀記憶合金超彈性性能的被動(dòng)控制方程及其數(shù)值分析方法。 (2)根據(jù)被動(dòng)控制的

3、傳遞函數(shù)算法和高層鋼結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了形狀記憶合金拉索的被動(dòng)控制優(yōu)化布置方案，采用有限元分析軟件ANSYS8.0對(duì)建立的實(shí)際工程計(jì)算模型進(jìn)行風(fēng)振時(shí)程分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)拉索優(yōu)化布置方案的適用性，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果總結(jié)了風(fēng)振控制的相關(guān)規(guī)律。 (3)通過(guò)對(duì)比按《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)計(jì)算和時(shí)程分析所得的頂層最大加速度結(jié)果，對(duì)模擬脈動(dòng)風(fēng)荷載進(jìn)行了合理的調(diào)整，并根據(jù)拉索優(yōu)化布置方案和高層建筑風(fēng)振舒適度相關(guān)理論，提