[发明专利]一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法

权利要求书

1.一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将应变片安装在被加固钢梁跨中的底部，将加热装置安装在SMA上；

S2、对被加固钢梁施加荷载；

S3、通过S2步骤对加固钢梁的加载情况，测得加载后的钢梁底部应变片的变化数值；

S4、根据S3得到的应变片变化数值变化情况，通过加热装置加热对SMA进行激活；

S5、重复执行步骤S2～S4。

2.根据权利要求1所述的一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，步骤S3中，通过第n次增加附加载荷后钢梁底部应变片的数值为ε_s,n，得到第n次激活时的激活温度T_n＝f(ε_s,n,T_n-1,ε₀)，其中，T_n-1是第n-1次激活时的激活温度，ε₀是SMA预张拉应变。

3.根据权利要求2所述的一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，T_n与ε_s,n之间的关系由以下公式得到：

通过钢梁底部应变片的数值为ε_s,n，得到SMA所需额外恢复应力Δσ_r,n，用于抵消附加荷载P导致的钢梁应变ε_s,n

其中，E_SMA、E_s分别为SMA和钢材的弹性模量，A_SMA、A_s分别为SMA和钢梁的截面积，h为钢梁梁高，d为钢梁翼缘宽度，I_s为钢梁截面惯性矩；

通过公式(1.1)得到的SMA所需额外恢复应力Δσ_r,n，计算得到第n次激活后SMA应达到的恢复应力σ_r,n

σ_r,n＝σ_r,n-1+Δσ_r,n     (1.2)

其中σ_r,n-1为第n-1次激活时SMA的恢复应力，根据式(1.1)、(1.2)、T_n＝f(σ_r,n,T_n-1,ε₀)，得到T_n＝f(ε_s,n,T_n-1,ε₀)。

4.根据权利要求3所述的一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，在第n次激活SMA时的激活温度T_n下SMA产生的恢复应力，不低于SMA应达到的恢复应力σ_r,n。

5.根据权利要求1所述的一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，步骤S2中，对被加固钢梁施加疲劳荷载，测得经疲劳荷载后钢梁底部应变片的数值ε_s，根据预先确定的阈值C₁；判定并再次激活SMA，当所测钢梁跨中梁底应变|ε_s|≥C₁时，启动SMA加热装置对SMA进行再次激活，恢复因疲劳荷载导致的SMA预应力的损失；当所测钢梁跨中梁底应变|ε_s|＜C₁时，则不启动加热装置。

6.根据权利要求5所述的一种SMA加固钢梁中多次激活SMA的方法，其特征在于，所述阈值C₁为达到规定的SMA恢复应力损失上限时所对应的应变片读数，具体为：

其中，E_SMA、E_s分别为SMA和钢材的弹性模量，A_SMA、A_s分别为SMA和钢梁的截面积，h为钢梁梁高，d为钢梁翼缘宽度，I_s为钢梁截面惯性矩，σ_r，0为首次激活时SMA的恢复应力，ω为所允许的SMA恢复应力损失率。