形状记忆合金在土木工程中的研究与应用

介绍了形状记忆合金的基本物理力学性能,并从SMA阻尼器、SMA隔震装置、SMA驱动器和SMA复合材料4个方面,对其在土木工程中的应用研究现状进行了综述.评述了国内外在SMA产品研发以及应用过程等方面存在的差距和问题,并由此展望了其今后的发展方向.     

MWNTs/Fe_3Al金属间化合物基复合材料的导电性能

利用真空热压烧结和放电等离子体烧结两种方法制备了不同成分MWNTs/Fe3Al金属间化合物基复合材料;用透射电镜分析了复合材料的显微结构,并用微欧计测试了复合材料的电阻率后换算成电导率,研究了该复合材料的导电性能。结果表明:两种方法制备出复合材料的电导率随着碳纳米管含量的增加而降低;碳纳米管与金属间化合物相界面较高的势垒、纳米管的自身缺陷及其在基体中的分布方式影响了复合材料的导电性能。     

不同养护条件下内养护补偿收缩砂浆性能研究

研究了28 d干燥、保湿7d后干燥、密封三种干燥条件下复掺高倍吸水树脂(SAP)与MgO膨胀剂对砂浆性能的影响.研究结果表明:在以上三种条件下,复掺均能降低砂浆的收缩变形、提高砂浆7d和28 d的抗折强度、抗压强度和抗冻性.复掺在每种干燥条件下对砂浆性能影响不同,密封条件的收缩变形最小,保湿7d后干燥的抗折强度与抗压强度最大、抗冻性最好.复掺氧化镁膨胀剂掺量为8％时减缩效果最好,强度与抗冻性较单掺SAP砂浆有所提高.     

碳纳米管在金属间化合物中分散过程

采用超声分散结合机械球磨方法制备了均匀分散的多壁碳纳米管/Fe3Al金属间化合物复合粉体。利用透射电镜和红外吸收光谱对复合粉体的形貌和结构进行研究。透射电镜分析表明:藤状的碳纳米管缠绕着Fe3Al纳米颗粒,使Fe3Al纳米颗粒定向排列在一起。复合粉体的良好结合源于Fe—C键的形成。这种复合粉体有望提高金属间化合物的塑性和作为添加剂应用在复合材料中。     

复掺高倍吸水树脂与MgO膨胀剂对砂浆性能的影响研究

研究复掺高倍吸水树脂(SAP)与MgO膨胀剂对砂浆各项性能的影响,结果表明:二者复掺可降低砂浆的自收缩与干燥收缩变形,改善砂浆的抗冻性;但复掺会增加砂浆的粘聚性,降低其流动性。当SAP预吸水掺入,引入水量是水泥质量的5%,MgO膨胀剂外掺掺量为8%时,复掺可有效降低砂浆的自收缩变形,提高砂浆的抗冻性能,对砂浆的强度无明显影响。     

应用SMA智能阻尼器的结构模糊控制

利用形状记忆合金(SMA)的弹性模量随温度变化的特性和SMA超弹滞回耗能特性,设计提出一种新型SMA智能阻尼器。采用模糊控制器确定SMA智能阻尼器的SMA丝工作组数,从而瞬时准确地确定SMA智能阻尼器的刚度和阻尼的档位,并有效降低受控结构地震反应。利用MATLAB提供的模糊控制工具箱和Simulink模块建立仿真模型,数值分析某三层框架结构在无控、主动控制和模糊控制三种情况下的地震反应。仿真结果表明:在模糊控制情况下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低了41%和48%,控制效果显著,接近主动控制的效果,从而验证了所设计提出的SMA智能阻尼器及其模糊控制的有效性与可靠性。     

SMA阻尼器设计及框架结构地震反应控制分析

采用SMA(Shape Memory Alloy)旗帜型恢复力模型,深入分析了预变形、超弹性拉伸位移、刚度和长度4个参数对SMA阻尼器耗能系数的影响规律;分别建立了预变形、拉伸位移与耗能系数的关系式,并提出SMA阻尼器刚度和长度的确定方法.在分析结果的基础上,设计了一种新型超弹性SMA阻尼器.为了验证SMA阻尼器的减震...     

基于形状记忆合金的阻尼减振研究

介绍了形状记忆合金（SMA）的一种本构关系，简要讨论了形状记忆合金的阻尼特性，并在框架上进行了振动试验，试验结果表明，形状记忆合金可有效的改变结构的阻尼大小，是一种很好的阻尼材料，其在振动控制领域内具有广阔的应用前景。     

墩柱保护层厚度异常分析与控制措施研究

桥梁圆形墩柱及方形墩柱钢筋保护层厚度异常的原因很多也很复杂,分析并研究了各种异常产生的原因。通过对异常的实测值和理论值对比分析,总结出在钢筋笼偏位、变形,竖向倾斜以及加工误差下钢筋保护层厚度异常值所呈现的规律;为现场施工中钢筋保护层厚度异常分析提供了方法和证据,帮助现场技术人员更快更准的找到保护层异常的原因。针对异常产生的原因,在钢筋笼的加工、运输、安装和模板安装方面提供了有效地控制措施,指导工程人员更好地控制钢筋保护层厚度,提高钢筋保护层厚度的合格率。     

SMA被动-自适用控制装置及结构地震反应控制分析

针对SMA被动控制装置减震效果不理想的问题,通过对SMA本构关系的分析,得出SMA弹性模量与温度的关系式,并对超弹性SMA和形状记忆SMA进行了材料性能试验研究.利用SMA弹性模量随温度变化特性和SMA超弹性滞回耗能特性,设计了一种新型SMA被动-自适用控制装置,并给出SMA控制装置最大输出控制力和等效刚度的计算公式.最后,针对某三层框架结构,分别在未控、主动控制和SMA半主动控制三种情况下,进行了地震时程仿真分析.结果表明:大震下框架结构底层位移和加速度反应幅值分别降低50.4%和41.7%,控制效果接近主动控制效果.