第 1 章 绪 论1.1 课题背景及研究意义地震灾害具有突发性、不确定性，给人类的生命安全和财产带来巨大损失。土木工程结构在地震作用下的破坏和倒塌是造成灾难的直接原因。通过对结构构件的材料强度、截面尺寸进行增大和增强是以往提升结构抗震的主要思路，其原理就是通过对结构的刚度和强度进行提升来实现结构的稳固性，用结构本身来对地震冲击进行抵抗，这种方法实质上就是通过结构本身来储存和消耗能量，虽然能满足性能需求，但是在结构的安全性、经济性、实用性和震后可修复上存在较多问题。随着现代高层结构、大跨空间结构等大规模建设，结构设计理论不断地更新发展，对结构提出的要求越来越高，所以研发新的结构振动控制技术成为人类应对地震灾害的最根本途径。减隔震技术的提出为人类应对地震灾害提供了新的思路。值得注意的是，高阻尼材料的应用可以很大程度上提高减隔震技术的减震效果[1] 。泡沫铝是近年来发展迅速的一种新型轻质、胞孔结构材料，具有屈服强度低、压缩延性变形能力强和耗能能力强等特性，这使得泡沫铝成为了一种轻质高阻尼材料[2-5] 。但是，目前泡沫铝材料在土木工程领域的应用几乎没有，国内外在此方面的研究报道也相对较少。为了探究泡沫铝及其复合结构在结构振动控制领域应用的可能性，本文就此问题展开讨论，通过研究泡沫铝材料、泡沫铝复合材料以及泡沫铝复合结构的力学性能，并分析其效果。1.2 泡沫铝概述泡沫铝是一种在铝或铝合金基体中分布有大量孔洞的新型功能结构材料，按其胞孔结构分为通孔泡沫铝(胞孔间相互连通)和闭孔泡沫铝(胞孔相互独立，各自封闭，互不相通)。泡沫铝材料由于其特殊的结构形式，使其具备一些致密金属不具备的结构及功能特性，比如轻质（密度小于水）、高比刚度、高阻尼和优良的能量吸收性能等 [6] 。已有研究表明，泡沫铝的阻尼值随孔隙率的提高而增加，可达其基体金属阻尼值的 10 倍以上[7,8] 。因此，可以考虑将泡沫铝作为一种理想的吸能减振材料，应用于结构的振动控制领域。不过，对于具有较高阻尼需求的工程机构当中，现有泡沫铝阻尼大小还不能完全给与满足[9] ；除此以外，还有很多孔洞结构存在于泡沫铝当中，作为结构材料使用来说，孔洞的存在也是一种缺陷[10] 。影响泡沫铝的结构性能和功能特性的因素相对较多，主要包括：(1)基体材料类型（铝或铝合金）； (2)孔隙率（或相对密度）；(3)孔径大小；(4)胞孔类型（开孔或闭孔）；(5)孔洞特征（孔形态、分布、孔结构...
