具有耗能时序的变摩擦自复位阻尼器滞回性能研究

综合形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)材料和摩擦机制的优点,提出了一种具有耗能时序的变摩擦自复位阻尼器(self-centering variable friction damper with energy-dissipation sequences,SVFDES)。首先说明了SVFDES的构造设计及变形模式,开展了SMA棒的循环拉伸试验研究以确定材料的力学参数。之后利用经试验验证的数值模拟方法建立了SVFDES的精细化有限元模型,通过参数分析识别并研究了影响该阻尼器滞回性能的关键参数。最后通过对阻尼器的隔离体进行受力分析,推导了阻尼器滞回行为的理论计算公式。结果表明:(1) SVFDES在往复荷载作用下兼具自复位能力和耗能能力,并且呈现出“变摩擦”、“变刚度”的特征;(2)阻尼器的滞回行为对摩擦副的几何构形、摩擦面的摩擦系数较为敏感,而与SMA元件的预紧力弱相关;(3)理论计算公式和数值模拟的结果较为吻合。

混合式风电塔架的强度折减系数概率谱模型

为提高风电塔架的抗震性能,提出了考虑耗能时序的混合式风电塔架的概念,重点研究了结构抗震设计与评估的关键指标——强度折减系数。利用等效单自由度体系表征具有三线性滞回特征的新型塔架,并基于不同周期和滞回参数组成的变量矩阵,以320条近场地震动作为激励对等效单自由度体系进行了大量非线性动力分析,获取了3 600万个强度折减系数。强度折减系数均值对结构周期及滞回参数敏感,故基于对比研究选取的对数正态分布概率模型,通过多轮非线性回归分析建立了一系列预测方程,从而实现强度折减系数概率谱模型的建立。预测方程所得结果与原数据库之间良好的一致性,验证了所提预测方程能够量化强度折减系数的概率特征,所提概率谱模型可用于对考虑耗能时序的混合式风电塔架进行抗震性能评估。