基于改進(jìn)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(huì)引起地面的劇烈晃動(dòng)，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(huì)給人們?cè)斐蓢?yán)重的災(zāi)禍。很多的工程實(shí)踐表明了傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)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(dòng)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(jiǎn)稱FPB)，該型支座主要通過(guò)豎向壓力產(chǎn)生的切向分力來(lái)為自身提供復(fù)位能力，但該型支座在強(qiáng)烈地震作用下有可能發(fā)生殘余位移過(guò)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(jiǎn)稱TFPB）為基礎(chǔ)，利用形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，簡(jiǎn)稱SMA)的超彈性特性以及SMA螺旋彈簧的高阻尼特性，設(shè)計(jì)了一種新型隔震支座——改進(jìn)型SMA-三重摩擦擺支座。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）根據(jù)力的平衡關(guān)系，簡(jiǎn)單地分析了改進(jìn)型SMA-三重摩擦擺支座的力學(xué)原理，同時(shí)建立層間隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反

3、應(yīng)方程。
　　（2）介紹了單球面摩擦擺支座的工作原理，并對(duì)該型支座進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，測(cè)定了該支座滑動(dòng)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(duì)滑動(dòng)接觸面間摩擦系數(shù)、支座滯回特性的影響規(guī)律。通過(guò)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(yàn)所得滯回曲線得到了較好的吻合，驗(yàn)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(jìn)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(jìn)型SMA-三重摩擦擺支座的層間隔震結(jié)構(gòu)。對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析和動(dòng)力時(shí)程分析，結(jié)果表明，設(shè)置改進(jìn)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(jìn)型SMA-三重摩擦擺支座進(jìn)行層間隔震時(shí)，隔震層下部結(jié)構(gòu)的相對(duì)加速度響應(yīng)出現(xiàn)了“反彈”現(xiàn)象，因此，將層間