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《淺談sma-滾動隔震支座在輸電塔中的隔震研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文SMA-滾動隔震支座在輸電塔中的隔震研究姓名:吳冬梅申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:劉樹堂20070501摘要摘要結(jié)構(gòu)振動控制是一種新型的抗震技術(shù),其中以基礎(chǔ)隔震技術(shù)的理論最為成熟,因而得到了廣泛的應(yīng)用。形狀記憶合金(ShapeMemoryAlloys,簡稱SMA)作為一種新型的功能性材料,因其具有形狀記憶效應(yīng)、超彈性效應(yīng)、高阻尼特性等顯著特性,己成為結(jié)構(gòu)振動控制研究中一種具有廣泛應(yīng)用前景的感知和驅(qū)動材料。本文在充分利用SMA在結(jié)構(gòu)振動控制方面優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,結(jié)合普通滾球隔震支座的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計和研究開發(fā)了
2、一種新型SMA-滾動隔震支座,通過SMA絲的合理布置,彌補傳統(tǒng)支座的缺陷,實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的水平向隔震。本文主要研究了該支座在輸電塔結(jié)構(gòu)中的隔震理論和隔震性能,具體展開了以下研究工作:(1)設(shè)計了新型SMA-滾動隔震支座本文根據(jù)SMA恢復(fù)力特性推導(dǎo)了SMA-滾動隔震支座的恢復(fù)力表達(dá)式,并編寫了SMA-滾動隔震支座恢復(fù)力程序,利用該程序分析了SMA絲截面面積、隔震支座位移、SMA絲預(yù)應(yīng)變、SMA絲初始長度、SMA絲與下承板夾角、隔震支座滾動摩阻系數(shù)這幾個參數(shù)變化下SMA一滾動隔震支座的滯回曲線。(2)建立了塔式結(jié)t2y運_動方程本文根據(jù)設(shè)計
3、的SMA-滾動隔震支座恢復(fù)力表達(dá)式和塔式結(jié)構(gòu)的動力特性,建立了地震作用下一般固定支座和安裝了SMA-滾動隔震支座的塔式結(jié)構(gòu)運動方程。(3)SMA-滾動隔震支座的隔震效果分析本文采用MATLAB語言分析了SMA-滾動隔震支座在某輸電塔中的隔震性能。為了保證該程序的正確性,在未加隔震支座之前的無控狀態(tài),本文采用SAP2000通用程序進(jìn)行了驗證。本文用正交試驗設(shè)計的原理系統(tǒng)地研究了SMA-滾動隔震支座參數(shù)變化對隔震效果的影響。并且本文比較了結(jié)構(gòu)所受風(fēng)荷載作用下底部剪力與隔震層的屈服強度。此外,對該輸電塔隔震結(jié)構(gòu),本文考察了不同地震波作用下S
4、MA一滾動隔震支座的隔震規(guī)律。(4)提出SMA-滾動隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法最后,根據(jù)國內(nèi)外隔震結(jié)構(gòu)的研究成果,結(jié)合我國的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范,本文探討了SMA一滾動隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則和方法。通過以上研究表明,SMA一滾動隔震支座能有效隔離地震作用,該支座特別適合廣州大學(xué)碩士學(xué)位論文于建在硬土場地上的輸電塔結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞;輸電塔結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)隔震;SMA-滾動隔震支座;形狀記憶合金;正交試驗IlAbstractThestructurevibrationcontrolisanewearthquakeprotectivecountermeasurei
5、ncivilengineering.Becauseofthematuretheory,thebaseisolationisadoptedwidely.ShapeMemoryAlloys(SMA)arefunctionalmaterialswitllspecialcharacteristicssuch嬲sh印ememoryeffect,super-elasticityandhighdampingcharacteristic.ThismakesSMAparticularlyattractiveforapplicationsinthefie
6、ldsofvibrationcontrolandearthquakeresistantcoginoaing,AneⅣSMA-rollingisolationbearingisproposedbasedonusingthemeritsofSMAonstructurevibrationcontrolandcombiningthepropertiesofordinaryballbearings.BysettingtheSMAappropriately,thedemeritsofconvcotionalstructuresisovercome
7、.Thehorizontalvibrationisisolatedbyutilizingthisbearing.Thethesisaimsatinvestigatingthe、,ib洲∞controltheoryandconU'olperformanceofseismicisolationoftransmissiontowersusingSMA-rollingisolationbearing.Followingresearcheshavebeenachievedindetail:(1)AnewSMA-rollingisolationb
8、earingisdesigned.ThebehaviorsofresilienceofSMAaleusedtodedllcetherestoringforceformulaoftheSMA-rollingisolatio