形状记忆合金阻尼器提升建筑结构抗风振动控制

本文主要探讨了基于形状记忆合金(SMA)阻尼器的结构风振控制技术在建筑领域的应用。作者徐旭和崔佩佩针对电视塔这一具体结构模型，设计了一种新型SMA阻尼器，用于减少风作用下建筑物的振动。他们首先构建了在SMA阻尼器作用下的框架结构动力学平衡方程，这是一种描述系统动态行为的基本数学模型，考虑了风力、阻尼器的特性以及结构自身的响应。 平衡方程的建立涉及到固体力学和振动理论，通过这些理论，可以预测风载作用下结构的响应，包括位移和速度等关键参数。研究者利用MATLAB这样的高级数值计算软件进行模拟，通过输入田浦台风的风速风载时间历程曲线，进行了详细的风振控制实验。在这个过程中，他们不仅得到了风速与风载的关系图，还对比了控制前后结构振动位移和速度的时间序列变化，以此评估阻尼器的效果。 结果显示，形状记忆合金阻尼器显著提高了框架结构的抗风位移响应能力，即在风荷载作用下，结构的位移减少，振动强度降低。同时，阻尼器使得风致振动的衰减速率有了显著提升，这意味着结构的稳定性得到了增强，能更好地抵抗风力引起的破坏性振动。这对于高层建筑如电视塔来说，具有重要的实际意义，因为它能够在保障建筑安全的同时，降低维护成本和潜在风险。 本文的研究成果对于结构工程师和振动控制专家来说，提供了一种新颖且有效的风振控制策略，特别是在使用形状记忆合金这种新型材料的背景下，展现了其在结构工程领域的潜在应用价值。关键词“形状记忆合金”、“阻尼器”和“结构风振控制”揭示了文章的核心研究内容和技术背景，有助于读者快速定位和理解相关研究。整个研究工作体现了自然科学中的结构力学与工程实践的紧密结合，对提高建筑物在极端环境下的抗震性能具有重要意义。