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结构振动控制是改善结构的抗震性能,削弱结构在动力荷载作用下反应的有效方法。结构振动控制中的被动控制因其构造简单、造价低和易于维护等优点被广泛应用到实际工程中。形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)具有超弹性和高阻尼特性,是用于开发耗能减震装置的理想材料。本文针对利用预张拉SMA丝组耗能、预压弹簧提供复位力的自复位SMA阻尼器进行了力学试验研究与理论分析。同时,为研究自复位SMA阻尼器对结构的减震效果,对安装了该阻尼器的被动控制结构进行了地震动响应分析。主要工作有:(1)首次对利用两组预张拉的SMA丝组提供耗能能力、预压弹簧提供复位力的SMA阻尼器进行了试验。基于自复位SMA阻尼器的力学模型,制作了两个参数相同的阻尼器试件,分别进行了单向循环加载和往复循环加载试验,同时考虑了位移幅值和加载频率对阻尼器力学性能的影响,并对试验结果进行了分析。在往复循环加载试验的结果基础上给出了自复位SMA阻尼器的设计建议。(2)Brinson本构认为SMA的应力由应变、温度及马氏体含量等共同影响,基于Brinson本构对自复位SMA阻尼器的力学性能进行了数值模拟。在被动结构中,自复位SMA阻尼器由位移驱动产生控制力。因此在Matlab语言环境中,首先基于Brinson本构编制了加载和卸载过程中利用SMA应变求解应力的程序,并根据自复位SMA阻尼器的力学模型编制了阻尼器控制力与位移关系的求解程序。在给定的试件参数条件下,将与往复加载试验相同的位移激励输入到自复位SMA阻尼器的模拟程序中,得到了阻尼器的力与位移曲线,并将模拟曲线与试验曲线进行对比。(3)在Matlab语言环境中,基于Brinson本构模型对一个安装了自复位SMA阻尼器的五层钢框架被动结构进行了时程分析。采用层间剪切模型作为该钢框架结构的计算模型,将楼层的质量集中到各楼层的楼板处。利用逐步积分法中的Wilson-θ法对时程分析程序进行求解。选取了EL-Centro波、Taft(S69E)波和一条人工地震波作为地震激励,对比分析了无控结构和有控结构在三组地震波下的位移、加速度、层间位移角和楼层剪力。(4)采用数学模型对自复位SMA阻尼器进行模拟,并在此基础上,利用SAP2000对一个装有自复位SMA阻尼器的三层混凝土框架被动结构进行了地震动响应分析。分析结果表明,在地震作用下,自复位SMA阻尼器对结构的位移有较好的减震效果。将基于Brinson本构模型的分析结果与基于数学模型的分析结果进行对比,并分析了误差产生的原因。