新型自复位变摩擦耗能支撑及其在桥墩抗震中的应用 |
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作者姓名: | 董慧慧 胡潇 韩强 杜修力 |
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作者单位: | 1. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;2. 北京工业大学城市建设学部 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51908325,52078019); |
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摘 要: | 为了减小传统摩擦耗能支撑在强震作用下的残余变形,提出一种基于形状记忆合金(SMA)板材的新型装配式自复位变摩擦耗能支撑(S-SCFB),该支撑主要包括SMA板圆环自复位系统和摩擦耗能系统。首先阐述了新型支撑的基本构造,揭示了其工作机理和自复位原理;通过开展SMA板材的材性试验研究了其力学性能,基于SMA板材的力学性能和支撑的工作机理,建立了新型支撑的简化分析模型;然后基于ABAQUS有限元软件建立了新型支撑的精细化实体有限元模型,将数值模拟结果与简化分析模型进行了对比分析,系统地研究了新型支撑的滞回性能及影响规律,同时在OpenSees软件中2次开发了新型支撑的恢复力模型;最后,基于新型支撑优良的滞回性能,将其应用到双柱式桥墩中提升桥墩的抗震韧性。研究结果表明:SMA板材本构模型呈“旗帜”型,具有承载力高,变形能力强,自恢复能力良好等优点;基于SMA板材装配的S-SCFB具有稳定的耗能能力和优良的自复位功能,卸载后无残余变形,同时建立的简化分析模型与数值模拟结果吻合较好;通过调整S-SCFB的设计参数,可有效实现调节S-SCFB滞回性能的目的,具有良好的可调节性;附加S-SCFB可以有...
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关 键 词: | 桥梁工程 抗震韧性 材性试验 数值模拟 自复位变摩擦耗能支撑 形状记忆合金(SMA)板材 滞回性能 |
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