Ⅱ型形状记忆合金——橡胶复合隔震支座的地震响应分析.pdf.pdf

第卷第期吉林林业科技. .
年月.
文章编号:~——中图分类号:. 文献标识码:
型形状记忆合金——橡胶
复合隔震支座的地震响应分析
李威,张智钧,李党
.哈尔滨学院,黑龙江哈尔滨;.中国建筑科学研究院,北京
摘要:本文提出了Ⅱ型形状记忆合金——橡胶支座的设计方法,对由Ⅱ型形状记忆合金——橡胶支座与
质量块组成的单自由度隔震系统的动力响应进行了分析。结果表明:在自由振动激励下,型
橡胶支座对不同振幅的隔震耗能均效果良好,。设置的Ⅱ型——橡胶支座在某振幅左右有突出的
控制效果,振幅值与Ⅱ型——橡胶支座的弹簧刚度有关;在简谐振动激励下,Ⅱ型——橡胶支
座对超过一定频率的高频简谐力有更好的隔震效果;在地震波激励下,无论是。设置,还是。设置的
型——橡胶支座都具有更优良的隔震耗能效果。
关键词:形状记忆合金;橡胶支座;隔震;振动控制


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土木工程结构的振动控制大体上可分为基合控制以及近几年发展起来的智能控制。由智
础隔震、被动耗能减震、主动和半主动控制、混能材料制成的智能器件如阻尼器、驱动器等
构造简单,调节驱动容易,耗能小,反应迅速,在
结构振动控制中有广阔的应用前景。目前适用
收稿日期:——
于土木工程振动控制的智能材料主要有形状记
作者简介:李威一,男,吉林松原人,讲师,主要
从事土木工程专业的实验教学和研究工作. 忆合金,简称、电流变
一一
液、磁流变液、压电材料及磁致伸缩材料等。其——橡胶支座的水平承载力水平。
中,形状记忆合金以其特有的形状记忆效应、超②在确定了屈服剪力系数屈服位移
弹性性能以及高阻尼特性、可恢复应力应变大、、阻尼常数后,根据设计要求及实验得出
疲劳性能好等优点,被公认为结构振动控制中的材料性能,选取刚度比与屈服位移
最有前途的智能材料。的合理搭配,型——橡胶支座初始刚度
型——橡胶支座的构造的确定原则是在可实现的范围内尽量取较大的
初始刚度,但同时应使结构耗能减震体系的周
支座的构造如图所示。期避开场地的卓越周期。
③根据设计要求,通过对上部建筑结构的
动力时程分析,确定型——橡胶支座中
节阉
的弹簧刚度,使支座在常遇地震下达到其最优
性能。弹簧刚度确定后,就确定了型
——橡胶支座屈服后的第二刚度系数
压板和型——橡胶支座的最大水平变形能
力。
滑块④为了保证合金索总是受拉,在设计时
图型——橡胶支座的构造示意图索常需预拉% 一% ,——橡胶支座
工作时候,保证缩短索和伸长索都在拉伸范围
内。
型——橡胶支座的隔震响应分析
当上部结构的层间刚度远远大于隔震装置
的水平刚度时,可近似认为上部结构在地震中
只做水平整体平动,为了简化计算,可近似视为
单质点体系。但如果上部结构为大跨度空间结
图滑块处详图
构,隔震分析将复杂很多,因大跨度常不能保证
型——橡胶支座的设计步骤平面刚度,如使用橡胶支座等柔性支座时,常对
结构进行整体刚度强化处理。
在支座其它几何、材料参数不变的情况下,
对于——橡胶