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多点输入下大跨空间网架结构的SMA阻尼减震控制研究-结构工程专业论文
声 明
本人郑重声明孜所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果.尽我所知,除了文 中已经标明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体 已经 发表或撰写过的研究成果,也不包含本人或其他人在其它单位己申请学位或为其它用途使 用过的成果.与我 一同工作的同志对本研究所傲的所有贡献均己 在论文中作了明 确的说明 并表示了致谢.
申请学位论文与资料若有不实之 处,本人承担 一切相关责任. 论文作者签名 : 在东 日期: )O í. s. 1
关于学位论文使用授权的说明
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文.
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论文作者签名:争丸 导师签名: 念和农J 日期: -t. I
.……………, ..牛.牛.白.-伞...白……………………
本人授权中国科学技术信息研究所、中国学术期刊(光盘版〉杂志社等单位将本学位 论文收录到高关 学位论文数据库之 中,并通过网络向社会公众提供 信息服务.固翠主 文提交后捕后:口半年:口 -年:口」二年发布。
仰者签名: 争在)毗名: 切b H期:却咛 s .3 1
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西安建筑科技大学硕士学位论文
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西安建筑科技大
西安建筑科技大 学硕士学位论文
多点输入下大跨空间 网架结构的 SMA 阻尼减震控制研究
专 业 :结构工程 硕士生:杜森 指导教师:王社良教授
摘要
大跨空间结构以其新颖的结构形式、优雅的建筑造型和强大的跨越能力而得 到快速发展。但是这种结构存在自身形式多样,造型复杂多变,抒件和节点数目 繁多等特点,目前对这种结构的研究一般都集中在静力稳定性能方面,而对其动 力灾变分析和减震控制方面的研究才刚刚起步。
本文将形状记忆合金 (Shape Memory Alloys ,简称SMA) 阻尼器设置在大跨 空间网架籽件中形成 SMA 阻尼籽件替换原结构的部分轩件,通过有限元分析这 种方法在多点输入下大跨空间结构的减箴效果。主要研究内容包括以下几方面:
首先,在已有资料基础上归纳了适用于大跨度空间网架结构的多点输入时程 分析法。
其次,对形状记忆合金 (SMA) 丝进行力学性能试验,着重介绍了初始应变 对其性能的影响。简介了形状记忆合金 (SMA) 性能和本构关系。根据试验结果 和理论分析设计了一种应用于同架结构的 SMA 阻尼器。
再次,通过有限元软件 M吗SYS 比较了理想大跨空间网架在 一致输入下和多 点输入下的f;lJ力响应和内力的不同。分别比较网架在加速度峰值为 400gal 和 70gal 时的 EL-CENTRO 波作用下,多点输入下结构水平方向位移、杆件轴力幅值的不 同。证明了大跨空间结构考虑多点输入的必要性。
最后,在考虑多点输入对大跨空间结构的不利影响下,把 SMA 阻尼设置在 部分轩件上形成智能耗能减震杆件并替换原杆件进行耗能减震控制。本文把 SMA 阻尼杆件替换方式分为两种,种是替换部分下弦杆,另一种是替换部分腹杆, 分别比较这两种替换的减震效果。
结果表明,这种 SMA 阻尼杆件替换原杆件的方法既能对结构进行有效的减
振控制 ,又不改变原结构的结构形式 ,不失为一种新颖而优越的挺能减震方法。
关键词:形状记亿 合金:大跨空间结构:多点输 入:抗震控制 论文类型 :应用基础研究
基金项目: 国家自然科学基金重大研究计划培育项 目 ( 、教育部商等
.2-
学校博士学科点专项科研基金 (200807030002) 、陕西省自然科学基础研究基金
(2007E205) 、陕西省重点实验室项目(08J235)
Research 00 the SMA vibratioo dampiog control based 00
Multi-poiot ioput space uoder the large cross-grid structure
Major: Structure Engineerin g
Master: Du Sen
Tutor: Prof. Wang Sheliang
Abstract
Large叩an spatial structures develop rapidly because of the new structure shape, clegant construction design and strong cross-ability,but this s川cturc has the followin
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