新型自復位連梁阻尼器設計及其力學性能數值模擬研究

作者：錢輝,徐建,朱俊濤,張勛,張哲

摘要：為改善高層建筑聯肢剪力墻抗震性能,消除傳統連梁阻尼器殘余位移較大或等效阻尼比較小等問題,設計了一種兼具耗能和自復位功能的形狀記憶合金粘彈性連梁阻尼器(Shape Memory Alloy Viscoelastic Coupling Beam Damper,SVCBD),給出了新型連梁阻尼器的構造形式和工作原理。利用拉普拉斯變換得到的粘彈性材料粘性系數以及超彈性形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,SMA)本構模型,基于ABAQUS仿真平臺建立了SVCBD精細有限元模型;對SVCBD滯回特性進行了模擬分析,并與普通粘彈性阻尼器進行了對比。考慮了SMA絲束初始預應力度、橫截面總面積和粘彈性材料層剪切面積等參數對SVCBD滯回特性的影響。分析結果表明:與普通粘彈性連梁阻尼器(Viscoelastic Coupling Beam Damper,VCBD)相比,SVCBD滯回曲線更加飽滿,耗能能力更強,殘余位移減小,初始剛度也大大提高,具有很好的耗能和復位效果;SMA絲束初始預應力大小、橫截面面積(即配置數量)和粘彈性材料層剪切面積均對SVCBD的耗能和復位能力具有明顯的影響。

發文機構：鄭州大學土木工程學院

關鍵詞：自復位形狀記憶合金-粘彈性阻尼器連梁有限元抗震性能self-centeringshape memory alloy-viscoelastic dampercoupling beamfinite elementseismic performance

分類號： TU398.9[建筑科學—結構工程]