当前的世界环境

介绍

形状记忆合金是一类在温度变化的作用下，经过两相之间的恢复过程，可以恢复到初始形状和尺寸的合金。这种现象被称为“形状记忆”。这些合金行为的基础非常简单，当它们受到特定的应力、应变和变形时，由于它们的特殊性质，当施加特定的温度时，它们可以恢复到原来的尺寸(和形状)。Ozbulut等人, 2011)。图1演示了超弹性效果，图2显示了形状记忆现象。

图1：超弹性效果 点击此处查看数字

图2：形状记忆现象 点击此处查看数字

这些合金的重要特征在结构工程中增加了这些合金的特征是它们的超弹性性质。结构工程中使用的所有材料遵循钩子的法律（弹性行为）直到一定程度，所以，当他们对超出弹性极限的极限时，它们将接受塑性变形。例如，建筑物中使用的温和钢的表现为速度最大3％，而且超出了塑性变形的遭受，但在相同的情况下，形状记忆合金将其弹性行为保持在大约20％的菌株，并且这种行为称为“超级弹性”。了解材料的一般行为部分需要了解其晶体结构。形状记忆合金通常在马氏体和奥氏体阶段稳定。通常，马氏体相在低温和高应力下是稳定的，而奥氏体相对于低应力的高温稳定。奥氏体具有立方晶结构，而马氏体具有梯形的结构。由于其对称结构，奥氏体相是稳定的。

问题的意义

在伊朗使用的最常见的结构系统是三维钢筋混凝土弯矩框架（Jamalpour，Reza。，2010）。伊朗是一个地震性国家和每个十年和任何不同的地区，面临着毁灭性的地震（Jamalpour，Reza., 2011)。这些事件和过去的经验表明，在该国大多数地区具有很高的地震潜力。鉴于伊朗的建筑趋势是使用混凝土结构，特别是弯矩框架，而这些结构在其节点上的振动荷载面前是脆弱的(Alam，M.S等此外，在上述结构中，连接梁与柱的节点对其稳定性和性能起着至关重要的作用，因此，准确的设计和实施以及节点中能够承受更大变形的材料的使用是必要的。对于钢结构和钢弯矩框架也是如此(Sazmand等人, 2011)。在实现上述结构中的这种材料的情况下，在地震面前建造建筑物的建筑业的建筑行业将在该国建造和保证标准2800号标准的言论中进行显着进化。并且关于这种结构的服务水平的增加，尤其是高度重要性（建筑和住房研究中心。，2005年）。当然朝着这个方向，减少了拆除结构的需要受到地震的影响，实际上节省了大量建筑材料，能量等，此外，这种减少将导致预防环境污染的显着援助（Saeed Jamalpour等。，2011）

混凝土框架的研究与实验

Alam等人（Alam，M.S等.，2008)进行了一个地震评估，梁与柱的连接包含形状记忆合金。他们基于之前计算机模拟的结构，建立了一个3:4比例的实验模型。上述结构是根据加拿大建筑规范设计的。然后，利用已有的计算公式计算了混凝土梁的塑性节点长度。后来，他们用形状记忆合金代替了传统的钢筋。图3展示了所构建模型的详细图。

图3：构造模型的详细图 点击此处查看数字

在模型验证之后，滞后曲线如图4所示，为接头绘制。如图4所示，表示含有形状记忆超级弹性合金（C）的关节的曲线比表示常规钢筋（A）的曲线更薄，但是，在大菌株的情况下，该合金经历的塑性变形较小。因此，含有这种合金的关节在地震后含有更好的可维护性。已经在提到的研究中研究了裂缝形成，结果是在卸载剩余的开口（由于超弹性行为由于超弹性行为）之后，虽然最初的最大裂缝开口在含有形状记忆合金的接头中较大。前者小于后者。

图4：连接正常钢（A），形状记忆合金（C）的滞后曲线 点击此处查看数字

Muntasir等人（。Muntasir等。，2012）研究了含有形状记忆合金和FRP钢筋的钢筋混凝土柱的振动行为。图5显示了柱的数学模型，图6显示了尺寸，横截面几何形状和加强构件的配置。

图5：列的数学模型 点击此处查看数字

图6：列和部分的详细信息 点击此处查看数字

钢框架的研究与实验

Farzaneh＆qasemyh（Farzaneh,金属。，2012）调查钢矩连接中形状记忆合金的使用。结合弯曲钢螺栓形状记忆合金而不是普通螺栓。ANSYS软件中的拟合模型如图7所示。

图7:软件(ANSYS)连接模型 点击此处查看数字

最后，他们得出结论，与传统螺栓相比，使用形状记忆合金螺栓的连接具有更好的性能。可以在连接-8中看到与连接中两个螺栓的时刻的应变图。Speicher等（。《马太福音》等。，2011）调查了在可逆梁中使用形状记忆合金到钢结构中的柱连接。在这项研究中，作者检查了由钢，形状记忆合金和超弹性形状记忆合金制成的三种类型的肌腱的连接。

图8：两个不同螺栓的应变/时刻的图（螺栓A325和合金螺栓SMA型） 点击此处查看数字

在图9和10中，显示了光束的细节

图9：BeaCh到列连接的详细信息 点击此处查看数字

由提到的作者检查的柱连接和肌腱。形状记忆的肌腱具有更高的形成和更高的能量折旧，并且掺入正常的肌腱的恢复能力更多。

图10：二手肌腱的细节 点击此处查看数字

在NITI型中使用肌腱可以将连接的变形变为原始形式，高达85％。这些类型的肌腱可以像粘性阻尼器一样，阻尼量从6〜13％变化。与其他肌腱相比，使用具有更高阻尼的单肌腱。如果预先列车等于0.5％，则施加肌腱，他们表现出更好的行为。

讨论

关于不同研究人员进行调查近年来，本文提到的一些人中有一些结论，可以淹没形状记忆合金的使用和行为。

1. 根据作者，根据这些材料的新特殊和特殊行为，调查员和结构工程师在实验室研究中使用它们的方法被认为是该国的必然。
2. 由于国家的高潜在地震和使用重要建筑的必要性，因为发生严重地震，需要在地震发生之后进行，并且由于这些结构在联系中的这种结构的弱点，学术，科学和研究中心使用这些材料的方法及其在结构中的这些材料的实际实施，是最重要的事务之一。
3. 根据研究和进行的测试，使用该材料的使用由于弹性性能，该材料具有塑性菌株（主要是连接），对降低结构的地震反应具有巨大效果。
4. 根据结构自重与地震反应之间的直接关系，通过降低结构对地震激发能量的响应，实际上这些材料大量吸收和折旧，结构设计过程将趋向于优化和轻量化。
5. 形状记忆合金的使用不限于杆和钢筋混凝土结构，它们可以用于任何结构，其中这些材料的特殊规格包括大的位移能力，返回原始形状和吸收和消散能量，是可以使用它们。
6. 形状记忆合金也可以用于结构中作为阻尼器的情况，并且实际上是具有高阻尼系数的形状记忆合金，例如粘性阻尼器的形状记忆合金。
7. 在混凝土构件大变形或大裂缝的情况下，通常不可能用普通钢筋来重建和改进钢筋混凝土结构，但在这些结构中只有和只有创造必要的条件(例如创造热条件等，并为转变阶段创造条件)，材料的原始形状可以很容易地获得。

所有表格和数字都必须具有标题或标题和传奇，以使其不言自明。结果部分应在同一页面上的材料和方法部分开始。

参考

1. Ozbulut, O. E. Hurlebaus, S. and Desroches, R. (2011)“基于形状记忆合金的地震反应控制”，智能材料系统和结构学报，2011年8月5日。
2. Jamalpour Reza(2010),“混凝土在建筑工程中的工业化生产和消费，水泥消费模式的成因与国家的可持续发展"第二届伊朗全国混凝土会议，德黑兰，伊朗(2010)。
3. Jamalpour，Reza（2011）“由于高容量城市地震脆弱性”第3届全国公民会议，伊朗（2011），伊朗第三届全国公民会议危机管理危机管理的主要挑战“。
4. Alam，M.S.Youssef，M.A.Nehdi，M。“超级弹性形状记忆合金钢筋混凝土元件的地震行为的分析预测”，工程结构30（2008）3399_3411。
5. Sazmand, E., Aghakochak A.K., Mazroei A. (2011) " Effect of Steel Moment Frames connection panel zone on the lateral behavior of steel bending moment frame with pair of profiles columns " Iranian Journal of steel and construction, (2011), p 2,3 .
6. 建筑物和住房研究中心（2005）“根据重要性，第1组，建筑物的建筑分类非常重要”伊朗建筑抗震设计的实践准则，标准2800第3版P，6。
7. Saeed Jamalpour，Reza Jamalpour，M。普韦维（2014年）“绿色环境与可持续发展，水泥保护的结果”绿色技术和可持续发展建设，推进材料研究，瑞士，瑞士，瑞士，瑞士，Vol。935（2014）PP。323-328。
8. Muntasir, bilah A.H.M. Shahria, Alam M. (2012)“混合形状记忆合金(SMA)和纤维增强聚合物(FRP)钢筋加固混凝土柱的抗震性能”，建筑材料，28(2012)730-742。
9. Farzaneh，M.，Qasemieh，M。（2010）“评估钢铁时刻连接中的形状记忆合金”土木工程会议，伊斯兰·阿扎德大学，Najafabad分支机构（2010），伊朗。
10. Matthew，S. Speicher，Reginald。裂缝，leonb。Roberto，T.（2011）“基于钢筋混合梁柱连接的NITI形状记忆合金（SMA）的实验结果”，建筑和建筑材料，33（2011）2448-2457