1. 研究目的与意义（文献综述）

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

人们的生活和生产活动很大程度上需要依赖建筑物来进行，随着科技的发展，生产力的进步，人不仅对建筑物的功能要求越来越多，而且还需要建筑物足在极端条件下足够安全，如地震、台风和海啸等等。这些极端自然灾害对建筑物的稳定构成了极大威胁，建筑结构的破坏坍塌也是对人类生命和财产安全带来破坏的主要原因。在道路桥梁领域，极端天气造成的道路桥梁破坏直接影响到了交通，尤其是在灾难发生时，道路的切断对灾区的救援产生的打击是巨大的。在土木建筑领域，钢混结构应用极广。混凝土作为重要的建筑材料，具有可以就地取材，成本小等优点，但缺点也较为明显，如抗拉强度低，自重大，修补困难等。在一定的冲击作用下，有时即使不发生断裂或者坍塌，也会在大范围内产生裂纹，使得修复变得十分困难和不经济。目前在建筑物的抗震设计中，常把对地震作用的硬抗变为疏导，采取一定措施对地震能量进行隔离和消耗。使得建筑物上部结构在强震动中只发生刚体摇晃而基本不发生变形，从而保证建筑物自身的安全，可以避免传统结构加固方式仅靠自身塑性变形吸收能量的缺点。如果将形状记忆合金置于土木建筑结构中，不仅能在结构受到外界振动影响而出现变形、裂纹、损伤时，较大部分的能量都可被形状记忆合金吸收并耗散掉，而且还可以利用形状记忆合金的功能特性，实现对结构的自我诊断，因此显著增加了结构的安全可靠性。在工程实践中，最常见的是将形状记忆合金安置于结构层间、底部或建筑物四角等受地震力作用较大的部位，实现对地震能量的吸收和消耗。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。为此越来越多的形状记忆合金减震吸能装置应用于建筑物和桥梁的设计中。

在目前已得到实际应用的三大形状记忆合金体系（ni-ti基、cu基和fe基合金）中，cu基形状记忆合金，如cu-al-ni，cu-zn-al和cu-al-mn合金等，由于具有价格低廉（不到ni-ti合金的1/10）、良好的导电和导热性能、相变温度可调范围广、工作温度较高等优点，已成为除ni-ti合金之外，较具应用前景的形状记忆合金。新型cu-al-mn形状记忆合金，由于其良好的热稳定性和优良的力学性能，近年来正受到越来越多研究者的关注，成为cu基形状记忆合金的又一研究热点。前期研究表明采用定向凝固方法制备了具有轴向强织构和平直低能晶界特征的柱状晶cu-al-mn形状记忆合金，解决了普通多晶组织cu基形状记忆合金由于变形协调能力差，易发生晶间断裂而导致记忆性能差，限制了合金的广泛应用的问题。该合金的超弹性应变可达到10%以上，达到单晶合金水平，具有替代ni-ti合金的潜力。

2. 研究的基本内容与方案

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1主要内容包括以下：

（1）制备以定向凝固技术制备的柱状晶cu-al-mn形状记忆合金板材，合金成分为：al 17 ~ 20 at.%，mn 9 ~ 11 at.%，cu余量，并对合金的组织结构进行表征。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

(1)第1-2周查阅国内外文献并翻译英文文献，了解形状记忆合金减震吸能应用的相关知识，了解混凝土复合材料制备方法，完成开题报告；

(2)第3-4周学习与研究内容相关的设计知识和试验方法，开始进行结构设计和实验研究准备；

4. 参考文献（12篇以上）

4．阅读的参考文献不少于15篇（其中近五年外文文献不少于3篇）

[1] 刘记立. 柱状晶组织cu_(71)al_(18)mn_(11)形状记忆合金的性能及制备加工基础研究[d]. 北京科技大学, 2016.

[2] 黄海友, 王伟丽, 刘记立,等. 高性能cu基形状记忆合金组织设计研究进展[j]. 中国材料进展, 2016, 35(11):835-842.