基于改進型SMA-三重摩擦擺支座的層間隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析.pdf

1、地震會引起地面的劇烈晃動，引發(fā)的災(zāi)害主要有建筑物破壞、山體滑坡等，這些現(xiàn)象都會給人們造成嚴(yán)重的災(zāi)禍。很多的工程實踐表明了傳統(tǒng)的抗震設(shè)計效果并不明顯。隨之，減隔震理論開始萌芽，土木工程學(xué)界提出了振動控制技術(shù)，其中研究比較成熟的隔震支座之一是摩擦擺支座(Friction Pendulum Bearing，簡稱FPB)，該型支座主要通過豎向壓力產(chǎn)生的切向分力來為自身提供復(fù)位能力，但該型支座在強烈地震作用下有可能發(fā)生殘余位移過大而難以復(fù)位的現(xiàn)象

2、。
　　本文以普通三重摩擦擺支座（Triple Friction Pendulum Bearing簡稱TFPB）為基礎(chǔ)，利用形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，簡稱SMA)的超彈性特性以及SMA螺旋彈簧的高阻尼特性，設(shè)計了一種新型隔震支座——改進型SMA-三重摩擦擺支座。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　?。?）根據(jù)力的平衡關(guān)系，簡單地分析了改進型SMA-三重摩擦擺支座的力學(xué)原理，同時建立層間隔震結(jié)構(gòu)的動力反

3、應(yīng)方程。
　?。?）介紹了單球面摩擦擺支座的工作原理，并對該型支座進行了力學(xué)性能試驗，測定了該支座滑動接觸面之間的摩擦系數(shù)，并且考察了支座的水平滯回曲線；探究了支座的滑移速率和法向壓力分別對滑動接觸面間摩擦系數(shù)、支座滯回特性的影響規(guī)律。通過有限元軟件ANSYS分析其滯回性能，其數(shù)值模擬、理論分析與試驗所得滯回曲線得到了較好的吻合，驗證了現(xiàn)有支座理論模型的適用性，且支座的滯回曲線較飽滿，滯回耗能性能較好。
　?。?）將改進型S

4、MA-三重摩擦擺支座應(yīng)用于大底盤單塔結(jié)構(gòu)的層間隔震中，分別建立了三種有限元模型，即非隔震結(jié)構(gòu)、設(shè)置普通三重摩擦擺支座的和設(shè)置改進型SMA-三重摩擦擺支座的層間隔震結(jié)構(gòu)。對其進行了模態(tài)分析和動力時程分析，結(jié)果表明，設(shè)置改進型SMA-三重摩擦擺支座的隔震結(jié)構(gòu)具有顯著的隔震效果，且支座的最大滑移量和殘余位移量較小。
　?。?）僅設(shè)置改進型SMA-三重摩擦擺支座進行層間隔震時，隔震層下部結(jié)構(gòu)的相對加速度響應(yīng)出現(xiàn)了“反彈”現(xiàn)象，因此，將層間