新型部分自复位耗能段的滞回性能与简化力学模型研究

摘要

提出一种用于偏心支撑结构中的部分自复位耗能段，主要包括自复位形状记忆合金(shape memory alloy, SMA)支撑和扩孔螺栓连接型耗能段，具有耗能能力和自复位能力强、构件损伤小、震后功能可恢复等特点。基于部分自复位耗能段的设计方法，合理设计其试验模型，由此得到变形模式和滞回曲线等。随后采用校正的有限元法对部分自复位耗能段力学性能进行研究，主要考虑SMA面积、高强螺栓预拉力和垫片滑移系数的影响。研究结果表明：滑移阶段自复位耗能段中耗能段处于滑移并保持相对静止状态；随后非滑移阶段耗能段开始承载、耗能和非弹性变形等，整个过程中自复位SMA支撑提供耗能和复位能力，以及减小构件残余变形。基于不同因素下的分析结果，提出滑移阶段和非滑移阶段下自复位耗能段简化的力学模型，为偏心支撑结构的抗震设计与分析提供新的思路和理论基础。

关键词

自复位耗能段 / 扩孔螺栓连接型耗能段 / 自复位SMA支撑 / 滞回曲线 / 力学模型

基金资助

国家自然科学基金项目(52468025,51908268); 江西省自然科学基金项目(20224BAB204062)