CN101654935B - 形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器 - Google Patents

Abstract

一种形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器，主要由连接器、推拉杆、钢筒内部凸起、钢筒、形状记忆合金板、推拉杆凸起、形状记忆合金绞线夹具、形状记忆合金板夹具、滚轴以及形状记忆合金绞线组成。其特征在于：钢筒内壁两端有六个均布的凸起；六块形状记忆合金板与钢筒两端的凸起通过夹具相连；推拉杆末端有一个六边形的凸起，凸起的边缘安有滚轴，凸起两侧通过六根均布的形状记忆合金绞线与钢筒的两端相连；当推拉杆往返运动时，推拉杆的凸起会引起形状记忆合金板的形变耗能，形状记忆合金绞线也会伸缩变化耗能，且使得阻尼器具有自复位能力。本发明的效果和益处是阻尼器的耗能能力强、可恢复变形大、抗腐蚀、耐疲劳、构造简单、安装方便。

Description

形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器。

背景技术

强烈地震给人类带来了巨大的灾难，地震中建筑物的大量破坏和倒塌是造成地震破坏的直接原因。传统的工程结构抗震体系是通过增强结构本身的性能来“抵抗”地震作用，即通过增强结构构件的抗力、增加延性等措施储存和耗散地震能量，但是这种方法存在着安全性难以保证、适应能力差、经济性欠佳的局限性。消能减震技术为结构抗震提供了一条合理有效的途径。被动耗能阻尼器的减振技术相对比较成熟，但目前仍然存在许多普遍得问题，如粘弹性阻尼器易老化，粘滞阻尼器较难维护，摩擦阻尼器在长期使用时的可靠性，软钢阻尼器的塑性残余变形等。

形状记忆合金是一种兼有感知和驱动能力的新型功能材料，具有形状记忆效应和超弹性的优良品质，利用形状记忆合金的超弹性特性制作的被动耗能器可以克服上述问题。这类阻尼器与其他阻尼器相比，具有耐久性和耐腐蚀性能好，使用周期长，变形大且可恢复等优点。

因此，将形状记忆合金的耗能与复位功能结合起来，开发一种性能优良、结构简单的超弹性形状记忆合金阻尼器，对工程结构抵御地震灾害具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供了一种形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器，其目的是解决现有阻尼器残余变形大、耐久性差、耗能能力有限等问题。

本发明的技术方案如下：

形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器，主要由连接器、推拉杆、钢筒内部凸起、钢筒、形状记忆合金板、推拉杆凸起、形状记忆合金绞线夹具、形状记忆合金板夹具、滚轴以及形状记忆合金绞线组成。其特征在于：圆钢筒内壁两端附近各焊接有六个均匀分布的钢制凸起；六块形状记忆合金板与钢筒内壁两端相对应的凸起通过夹具相连；钢制推拉杆末端有一个六边形的钢制凸起，凸起的边缘安有滚轴；推拉杆凸起两侧分别通过六根均匀分布的形状记忆合金绞线与钢筒的两端相连；当推拉杆往返运动时，推拉杆的凸起将会引起形状记忆合金板的形变耗能，且形状记忆合金绞线也会随着推拉杆的运动而交替伸缩变化，一方面提供稳定的阻尼力，另一方面使得阻尼器具有自复位能力。

本发明的效果和益处主要体现在阻尼器的耗能能力强、可恢复变形大、抗腐蚀、耐疲劳、构造简单、安装方便等，可广泛应用于土木工程技术领域的被动控制，有效减小结构或构件的振动及强振后的残余变形。

附图说明

图1是形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的侧立面图。

图2是形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的前视图。

图3是图4中形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的B-B剖面图。

图4是图2中形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的A-A剖面图。

图5是图4中形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的C-C剖面图。

图6是图4中形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器的D-D剖面图。

图中：1.连接器；2.推拉杆；3.钢筒内部凸起；4.钢筒；5.形状记忆合金板；6.推拉杆凸起；7.形状记忆合金绞线夹具；8.形状记忆合金板夹具；9.滚轴；10.形状记忆合金绞线。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的实施步骤。

步骤1.分别在小震和大震作用下，对工程结构进行分析，根据所要达到的性能要求，确定耗能器的尺寸及参数。

步骤2.在钢制推拉杆2的末端六边形钢制凸起6的六个边上分别安装滚轴9，推拉杆凸起两侧分别安装六根均匀分布的形状记忆合金绞线10，并放于圆钢筒4中。

步骤3.在圆钢筒4的两个边缘分别焊接六个均匀分布且端部带形状记忆合金板夹具8的钢制凸起3；通过机械张拉，将六块形状记忆合金板5与钢筒内壁两端相对应的凸起3通过夹具8相连。

步骤4.将形状记忆合金绞线10穿过钢筒4两个端部上的孔洞，然后将端部焊在钢筒上，通过形状记忆合金绞线夹具7将形状记忆合金绞线调整到需要的应变状态。

步骤5.通过两端的连接器1，将阻尼器安装在需要进行耗能的支撑或梁柱节点上。

Claims (1)

1.一种形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器，由连接器(1)、推拉杆(2)、钢筒内部凸起(3)、钢筒(4)、形状记忆合金板(5)、推拉杆凸起(6)、形状记忆合金绞线夹具(7)、形状记忆合金板夹具(8)、滚轴(9)、形状记忆合金绞线(10)；其特征在于：钢筒(4)内壁两端各焊接有六个均匀分布的钢筒内部凸起(3)；六块形状记忆合金板(5)与钢筒内壁两端相对应的凸起(3)通过夹具(8)相连；钢制推拉杆(2)末端有一个六边形的推拉杆凸起(6)，凸起的边缘安有滚轴(9)；六块形状记忆合金板(5)分别将相对应的滚轴(9)夹在中间；推拉杆凸起(6)两侧分别通过六根均匀分布的形状记忆合金绞线(10)与钢筒(4)的两端相连；通过两端的连接器(1)，将阻尼器安装在结构需要进行耗能的部位上。

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