自复位SMA支撑的滞回性能与简化力学模型

作者：胡淑军; 顾琦; 姜俊; 宋固全; 熊进刚^*

来源：建筑结构学报, 2020, 41(S1): 66-75.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2020.S1.008

• 自复位支撑
• 形状记忆合金
• 摩擦系数
• 滞回性能
• 力学模型
• 残余变形

基于形状记忆合金(SMA)的超弹性和扩孔型螺栓连接的低摩擦滑移性能,提出一种自复位SMA支撑,主要由四块钢板、两个滑移螺杆、SMA丝材、丁基橡胶垫片、固定钢垫片和滑移钢垫片组成。对四个考虑不同SMA面积和滑移螺杆预拉力的自复位SMA支撑进行低周往复荷载试验,研究其滞回性能和耗能能力。采用ANSYS软件建立有限元模型,并通过试验数据对其进行验证,结果吻合良好。对9个考虑不同SMA面积、摩擦系数、SMA长度和螺杆预拉力的模型进行分析。结果表明:增大SMA面积可提高支撑的承载力和耗能能力、减小残余变形,增大摩擦系数和滑移螺杆预拉力可提高支撑的承载力、耗能能力和残余变形,增大SMA长度对支撑性能无明显影响。对比有限元与简化力学模型计算结果表明,两者的抗滑移承载力、最大恢复力和残余变形最大误差仅为6.89%、7.01%和5.60%,验证了该简化力学模型的准确性。

• 单位
  南昌大学; 南昌大学建筑工程学院