形状记忆合金在钢结构中的应用

吴 静

（太原学院建环系 山西 太原 030031）

1 引言

地震是人类面对的最严重的自然灾害之一[1]，防震减灾、建设韧性城市一直是建筑界的中心问题。钢结构因为自重轻、抗震性能好等优点在我国应用广泛，许多体育馆、机场、影视院等建筑中均可以见到钢结构的身影，在地震来临时，这些大跨度的钢结构公共建筑经常被用来当作地震避难所使用，所以钢结构的抗震性能对于整个城市的防灾减震具有重要的意义。传统的抗震方法主要是通过结构本身的塑性变形和滞回耗能来耗散能量，但是由于各种原因在大的地震下结构中的某些部位会发生严重的塑性变形甚至发生破坏影响到整个建筑的抗震性能，这些发生破坏的部位通常是结构的主要受力构件，其恢复也成了很多工程师困扰的问题，同时传统的抗震方法对控制建筑成本来说并不友好。而今拥有优异的形状记忆能力、高弹性、超强的恢复性、耐腐蚀性和抗疲劳性能的形状记忆合金走进工程师们的视野，成为对钢结构进行抗震控制的有效手段，引起了业界的关注[2]。

2 形状记忆合金的性能

早在1932年，ArneÖlander就发现Au-Cd合金可以记住其初始状态，遗憾的是这并未引起人们的重视。直到1963年，Buehler发现Ni-Ti合金具有良好的形状记忆能力，此后关于形状记忆合金的研究如雨后春笋般不断涌现。形状记忆合金一开始在航天航空和医疗领域应用，近年来随着人们对形状记忆合金研究的不断深入，该材料的价格也不断降低，使其在钢结构中作为耗能减震构件应用前景广阔[3]。……