新型自复位连梁阻尼器设计及其力学性能数值模拟研究

作者：钱辉; 徐建; 朱俊涛^*; 张勋; 张哲

来源：世界地震工程, 2020, 36(04): 121-129.

• 自复位
• 形状记忆合金-粘弹性阻尼器
• 连梁
• 有限元
• 抗震性能

为改善高层建筑联肢剪力墙抗震性能,消除传统连梁阻尼器残余位移较大或等效阻尼比较小等问题,设计了一种兼具耗能和自复位功能的形状记忆合金粘弹性连梁阻尼器(Shape Memory Alloy Viscoelastic Coupling Beam Damper, SVCBD),给出了新型连梁阻尼器的构造形式和工作原理。利用拉普拉斯变换得到的粘弹性材料粘性系数以及超弹性形状记忆合金(Shape Memory Alloy, SMA)本构模型,基于ABAQUS仿真平台建立了SVCBD精细有限元模型;对SVCBD滞回特性进行了模拟分析,并与普通粘弹性阻尼器进行了对比。考虑了SMA丝束初始预应力度、横截面总面积和粘弹性材料层剪切面积等参数对SVCBD滞回特性的影响。分析结果表明:与普通粘弹性连梁阻尼器(Viscoelastic Coupling Beam Damper, VCBD)相比,SVCBD滞回曲线更加饱满,耗能能力更强,残余位移减小,初始刚度也大大提高,具有很好的耗能和复位效果;SMA丝束初始预应力大小、横截面面积(即配置数量)和粘弹性材料层剪切面积均对SVCBD的耗能和复位能力具有明显的影响。

• 单位
  土木工程学院; 郑州大学