和普通的建筑钢材相比，形状记忆合金（SMA）具有优异的超弹性、形状记忆特性以及大变形和高阻尼能力，同时具有良好的耐腐蚀耐疲劳特性。因此，形状记忆合金在高性能结构与防震减灾领域具有广泛的应用前景。全书内容共分七章。第一章论述了形状记忆合金的基本特性。第二章研究了形状记忆合金筋材的材料性能。第三章论述了形状记忆合金的本够理论模型。第四章研究了超弹性SMA/GFRP增强ECC梁的抗弯性能。第五章研究了自复位SMA/ECC墩柱的抗震性能。第六章研究了自复位SMA/ECC框架节点的抗震性能。第七章研究了基于SMA材料的自复位剪力墙的抗震性能。

目录
序言
前言
第1章 绪论1
1.1 形状记忆合金及其基本特性2
1.1.1 SMA的工作原理2
1.1.2 形状记忆效应3
1.1.3 超弹性4
1.1.4 阻尼特性5
1.2 SMA筋在混凝土结构中的应用5
1.3 本章小结12
参考文献12
第2章 SMA筋材料性能试验18
2.1 试验方法18
2.1.1 试验材料18
2.1.2 试验装置19
2.1.3 试验方案20
2.1.4 力学性能参数选取21
2.2 试验结果分析22
2.2.1 热处理工艺22
2.2.2 循环次数24
2.2.3 应变幅值27
2.3 本章小结28
参考文献29
第3章 SMA本构理论模型30
3.1 本构模型31
3.1.1 Tanaka模型31
3.1.2 Liang-Rogers模型33
3.1.3 Brinson模型34
3.1.4 数值模拟36
3.2 Graesser-Cozzarelli模型及其改进模型37
3.2.1 Graesser-Cozzarelli模型37
3.2.2 改进模型38
3.2.3 模型参数的确定40
3.2.4 数值模拟41
3.3 有限元软件中常用的SMA本构模型46
3.3.1 OpenSees中的SelfCentering Material本构模型46
3.3.2 ABAQUS中的超弹性本构模型48
3.4 本章小结50
参考文献51
第4章 超弹性SMA/GFRP增强ECC梁抗弯性能研究53
4.1 试验概况53
4.1.1 试件尺寸和形状53
4.1.2 试验材料53
4.1.3 试件制作过程55
4.1.4 试件测试方法和内容57
4.2 试验过程与结果分析60
4.2.1 试验过程60
4.2.2 试验分析比较65
4.2.3 裂缝发展72
4.2.4 跨中挠度分析73
4.2.5 延性分析76
4.3 超弹性SMA/GFRP增强ECC梁抗弯承载力分析76
4.3.1 试验材料本构模型76
4.3.2 试验的基本假定79
4.3.3 试验梁抗弯承载力分析80
4.3.4 理论值与测量值对比84
4.4 本章小结85
参考文献85
第5章 基于SMA-ECC复合材料的自复位桥墩柱抗震性能研究87
5.1 试验概况87
5.1.1 试件设计87
5.1.2 试验材料力学性能89
5.1.3 试件制作92
5.2 试验过程93
5.2.1 试验装置及加载制度93
5.2.2 测量内容及测点布置95
5.2.3 试验现象97
5.2.4 试验现象分析108
5.3 结果分析108
5.3.1 滞回曲线108
5.3.2 骨架曲线110
5.3.3 刚度退化情况111
5.3.4 桥墩柱端转角和塑性铰区截面的平均曲率112
5.3.5 耗能能力113
5.3.6 残余位移115
5.3.7 位移延性系数116
5.4 基于SMA-ECC复合材料的自复位混凝土桥墩柱有限元模型建立116
5.4.1 材料模型117
5.4.2 PVA-ECC材料力学性能数值模拟122
5.4.3 桥墩柱模型建立123
5.5 基于SMA-ECC复合材料的自复位混凝土桥墩柱数值模拟125
5.5.1 模拟混凝土损伤云图与试验图对比125
5.5.2 滞回曲线128
5.5.3 骨架曲线129
5.5.4 耗能能力130
5.5.5 刚度退化曲线132
5.5.6 残余位移133
5.6 基于SMA-ECC复合材料的自复位混凝土桥墩柱参数分析134
5.6.1 SMA配筋率对SMA-ECC增强混凝土桥墩柱性能的影响135
5.6.2 SMA替换长度对SMA-ECC增强混凝土桥墩柱性能的影响136
5.6.3 轴压比对SMA-ECC增强混凝土桥墩柱性能的影响138
5.6.4 长细比对SMA-ECC增强混凝土桥墩柱性能的影响140
5.6.5 ECC高度对SMA-ECC增强混凝土桥墩柱性能的影响141
5.7 基于SMA-ECC复合材料的自复位混凝土桥墩柱理论分析142
5.7.1 材料本构142
5.7.2 桥墩柱受弯性能计算方法144
5.7.3 计算值与试验值与模拟值对比148
5.8 本章小结148
参考文献150
第6章 基于SMA-ECC复合材料的自复位框架节点抗震性能研究151
6.1 试验概况151
6.1.1 试件设计151
6.1.2 材料性能155
6.1.3 试件制作159
6.1.4 试验装置和试验方法159
6.2 试验结果及分析163
6.2.1 试验现象及破坏过程164
6.2.2 试验结果分析168
6.3 基于SMA-ECC复合材料的自复位框架节点有限元模型建立179
6.3.1 OpenSees有限元软件平台概述179
6.3.2 材料模型180
6.3.3 单元模型184
6.3.4 基于SMA-ECC复合材料的自复位框架节点数值模拟模型187
6.4 基于SMA-ECC复合材料的自复位框架节点数值模拟188
6.4.1 滞回曲线188
6.4.2 骨架曲线190
6.4.3 刚度退化曲线191
6.4.4 自复位能力193
6.4.5 耗能能力194
6.5 基于SMA-ECC复合材料的自复位框架节点参数分析196
6.5.1 SMA材料对SMA-ECC节点抗震性能的影响196
6.5.2 SMA配置数量对SMA-ECC节点性能的影响196
6.5.3 SMA替换长度对SMA-ECC节点性能的影响200
6.5.4 SMA屈服强度对SMA-ECC节点性能的影响204
6.6 ECC材料对SMA-ECC框架节点抗震性能的影响208
6.6.1 试件设计208
6.6.2 ECC使用区域对SMA-ECC节点性能的影响208
6.6.3 ECC极限拉应变对SMA-ECC节点性能的影响213
6.6.4 ECC抗拉强度对SMA-ECC节点性能的影响217
6.7 本章小结221
参考文献222
第7章 基于SMA-ECC复合材料的自复位剪力墙抗震性能研究224
7.1 剪力墙试验研究224
7.1.1 试验方案224
7.1.2 试验现象228
7.1.3 试验结果及分析234
7.2 剪力墙数值模拟分析242
7.2.1 材料本构模型242
7.2.2 剪力墙单元建立247
7.2.3 模拟结果分析248
7.3 剪力墙理论分析250
7.3.1 开裂荷载250
7.3.2 屈服荷载252
7.3.3 峰值荷载253
7.3.4 极限荷载255
7.3.5 计算值与试验值对比255
7.4 本章小结256
参考文献257