CN104631626A - 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座 - Google Patents

一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座 Download PDF

Info

Publication number
CN104631626A
CN104631626A CN201410823134.3A CN201410823134A CN104631626A CN 104631626 A CN104631626 A CN 104631626A CN 201410823134 A CN201410823134 A CN 201410823134A CN 104631626 A CN104631626 A CN 104631626A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shape memory
memory alloy
twisted wire
alloy twisted
support body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410823134.3A
Other languages
English (en)
Inventor
田杰
刘亚东
苏经宇
程雨池
梁帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201410823134.3A priority Critical patent/CN104631626A/zh
Publication of CN104631626A publication Critical patent/CN104631626A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

本发明公开了一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，包括支座主体、上连接板、下连接板、光滑拉环、形状记忆合金绞线。光滑拉环焊接于上下连接板，每个连接板上共设置八个光滑拉环，形状记忆合金绞线穿插过上下光滑拉环，呈连串的V形或倒V形，若干此绞线布置在支座主体的四周。上述抗拉与耗能隔震支座在支座主体受拉时可由绞线承受竖向拉力，减小支座主体在过大拉力作用下的损害，另外该抗拉耗能支座也能在支座主体发生水平剪切时由形状记忆合金绞线伸缩变形来耗散地震能量，也可限制支座出现过大的水平剪切变形，适用于高跨比较大、支座容易出现拉应力的建筑结构。

Description

一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座
技术领域
本发明涉及一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，该支座适用于高宽比较大的建筑或在多维地震作用下容易使支座出现拉应力的建筑结构，属于房屋建筑隔震领域。
背景技术
橡胶支座隔震技术是目前比较成熟的隔震技术。但由于支座内部橡胶和钢板之间为粘合连接，当高层建筑受竖向地震作用时，或支座发生大水平剪切位移时，或建筑高宽比较大时，支座易受拉，而橡胶支座受拉易发生橡胶层与钢板的撕裂破坏，进而影响支座的水平隔震性能，或直接导致建筑发生倾覆破坏。
根据国家标准GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的要求，橡胶隔震支座在罕遇地震的水平和竖向地震同时作用下，拉应力不应大于1MPa。但在强烈地震或罕遇地震作用下，中、高层建筑的橡胶隔震支座可能要承受高于限制的拉应力，由于橡胶隔震支座的抗拉能力有限，因此其应用范围受到限制。为了提高橡胶隔震支座的抗拉能力，国内外学者进行了各种研究，日本学者开发了直线式滑动支座，它有两个正交方向的轨道构成，可以沿着轨道交叉往复滑动，因而可以隔离任意方向的震动，同时具有很大的竖向抗压能力和抗拔能力，但该支座尺寸巨大，同时对轨道的摩擦要求高，生产成本高昂。中国学者提出了内部有预应力钢绞线的预应力橡胶隔震支座，在隔震支座周围布置适量竖向钢筋的构造措施，这种抗拉措施在支座发生大变形时预应力绞线和钢筋将产生不可恢复变形，将不利于支座的水平隔震。
总之，现有抗拉技术存在构造复杂，安装成本高，抗拉装置影响支座的水平刚度，并且增加支座的阻尼，影响支座的隔震性能的问题。因此，橡胶隔震支座抗拉不足成为高层建筑隔震领域亟待解决的问题。
随着科学技术的发展进步，大量新型智能材料被应用到土木工程中，成为土木工程研究的新领域。形状记忆合金材料就是其中一种，其发展迅速，现在已应用在工程隔震减震等多个领域。形状记忆合金具有超弹性特性、形状记忆特性和高阻尼特性，通过合理布置能够实现隔震支座抗拉性能和隔震耗能能力的提高。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，通过在上下连接板上设置光滑拉环，并将形状记忆合金绞线穿插过上下拉环，使绞线呈连串的V形或倒V形。适用于高宽比较大的建筑或在多维地震作用下容易使支座出现拉应力的建筑结构。该抗拉与耗能支座能减小地震竖向作用、风荷载作用以及大水平变形对支座主体的损害。
本发明采用的技术方案如下：
一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：包括支座主体、上连接板、下连接板、光滑拉环、形状记忆合金绞线，光滑拉环焊接于上下连接板，形状记忆合金绞线穿插过上下光滑拉环，呈连串的V形或倒V形，且具有一定的预紧力，若干此形状记忆合金绞线布置在支座主体的四周。
所述的形状记忆合金绞线穿插过上下光滑拉环，形成V形或倒V形，在支座主体受拉时形状记忆合金绞线可承受一定的竖向拉力，并且形状记忆合金绞线在弹性范围内可恢复至原长；在支座主体发生水平剪切时由形状记忆合金绞线伸缩变形来耗散地震能量，也可限制支座主体出现过大的水平剪切变形。
所述的支座主体为橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座或其他类型的隔震支座。
所述的光滑拉环可由滑轮或其他滚动机构代替。
所述的形状记忆合金绞线可由具有弹性变形材质的绞线替代。
本发明可产生如下有益效果：
在支座主体受拉时由形状记忆合金绞线为支座提供拉力；当支座主体发生剪切位移时形状记忆合金绞线将发生较大变形，可为支座主体提供拉力，并且绞线伸缩变形可耗散地震能量；当支座发生水平大变形时形状记忆合金绞线还可以限制支座发生更大变形，可有效的提高建筑的抗拉拔抗倾覆能力。
附图说明
图1为穿插式形状记忆合金抗拉与耗能隔震支座侧视图；
图2为穿插式形状记忆合金抗拉与耗能隔震支座A-A剖面图；
图3为实施例尺寸示意图；
图4为绞线正V布置方式示意图；
图5为绞线倒V布置方式示意图。
图中：1、支座主体，2、上连接板，3、下连接板，4、光滑拉环，5、形状记忆合金绞线。
具体实施方式
实施例
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-5所示，一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，该装置由支座主体1、上连接板2、下连接板3、光滑拉环4、形状记忆合金绞线5构成。光滑拉环焊接于上下连接板，相邻光滑拉环之间的距离为250mm，上下连接板上个焊接八个此光滑拉环。两根形状记忆合金绞线分别穿插过上下光滑拉环，呈连串的V形或倒V形，绞线穿插布置示意图见图4和图5。支座主体采用橡胶隔震支座，该支座直径D为300mm，高140mm，横截面面积为70683.75mm2，上下封板厚度为20mm。上下连接板横截面为边长700mm的正方形，厚度20mm。绞线采用镍钛合金制成的形状记忆合金绞线。
若绞线采用直径11.4mm形状记忆合金绞线，该绞线的屈服强度达600MPa，极限抗拉强度达1000MPa，其延伸率可达25％～60％，可恢复伸长率达8％，绞线屈服时所能承受的拉力约为61KN，极限抗拉能力约为102KN。在支座主体周围穿插布置两根连串的V形和倒V形绞线。当支座发生剪切变形达300％时，绞线将处于屈服阶段，两根绞线能为支座主体提供的拉力约为320KN，支座主体将额外增加约4.5MPa的抗拉能力。由于形状记忆合金绞线可恢复伸长率可达8％，同时具有高阻尼的特性，因此在地震作用下，通过绞线不断的伸缩变形能够耗散地震能量。
上述实施例的抗拉与耗能隔震支座，可承受较大的拉应力，减少拉应力对支座主体的损害；当支座主体水平剪切位移过大时，绞线能为支座主体提供一定的水平恢复力，耗散地震能量，限制支座出现水平过大变形，提高建筑的抗拉拔抗倾覆能力。

Claims (5)

1.一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：包括支座主体(1)、上连接板(2)、下连接板(3)、光滑拉环(4)、形状记忆合金绞线(5)，光滑拉环(4)焊接于上下连接板，形状记忆合金绞线(5)穿插过上下光滑拉环(4)，呈V形或倒V形，且具有一定的预紧力，若干此形状记忆合金绞线(5)布置在支座主体的四周。
2.根据权利要求1所述的一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：所述的形状记忆合金绞线(5)穿插过上下光滑拉环(4)，形成连串的V形或倒V形，在支座主体(1)受拉时形状记忆合金绞线(5)可承受一定的竖向拉力，并且形状记忆合金绞线(5)在弹性范围内可恢复至原长；在支座主体(1)发生水平剪切时由形状记忆合金绞线(5)伸缩变形来耗散地震能量，也可限制支座主体(1)出现过大的水平剪切变形。
3.根据权利要求1所述的一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：所述的支座主体(1)为橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座或其他类型的隔震支座。
4.根据权利要求1所述的一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：所述的光滑拉环可由滑轮或其他滚动机构代替。
5.根据权利要求1所述的一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：所述的形状记忆合金绞线(5)可由具有弹性变形材质的绞线替代。
CN201410823134.3A 2014-12-24 2014-12-24 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座 Pending CN104631626A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410823134.3A CN104631626A (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410823134.3A CN104631626A (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104631626A true CN104631626A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53210821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410823134.3A Pending CN104631626A (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104631626A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105019566A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 广州大学 一种具有抗拉功能的新型三维隔震装置
CN105256895A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 西南交通大学 一种隔震支座限位装置
CN106639021A (zh) * 2015-10-29 2017-05-10 蔡崇兴 智能型支承垫
CN108824664A (zh) * 2018-07-25 2018-11-16 北京工业大学 内嵌式复合隔震装置、内嵌式复合隔震系统及其使用方法
CN109235689A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 大连大学 组合隔震支座的粘滞阻尼器
CN115573478A (zh) * 2022-11-01 2023-01-06 中国地震局工程力学研究所 一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座
CN116950238A (zh) * 2023-09-12 2023-10-27 广州大学 防过载变刚度厚肉橡胶震振双控支座及其设计安装方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5842312A (en) * 1995-03-01 1998-12-01 E*Sorb Systems Hysteretic damping apparati and methods
CN201037277Y (zh) * 2007-04-06 2008-03-19 大连理工大学 耗能-复位形状记忆合金阻尼器
US20090126288A1 (en) * 2007-03-29 2009-05-21 Fanucci Jerome P Shape memory alloy composite material shock and vibration isolator devices
CN201433476Y (zh) * 2009-04-25 2010-03-31 大连理工大学 形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器
CN103147511A (zh) * 2013-03-07 2013-06-12 哈尔滨工程大学 一种形状记忆合金减震耗能支座
CN203256901U (zh) * 2013-03-07 2013-10-30 哈尔滨工程大学 一种形状记忆合金减震耗能支座
CN203891204U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 安徽工业大学 形状记忆合金抗拉橡胶隔震支座

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5842312A (en) * 1995-03-01 1998-12-01 E*Sorb Systems Hysteretic damping apparati and methods
US20090126288A1 (en) * 2007-03-29 2009-05-21 Fanucci Jerome P Shape memory alloy composite material shock and vibration isolator devices
CN201037277Y (zh) * 2007-04-06 2008-03-19 大连理工大学 耗能-复位形状记忆合金阻尼器
CN201433476Y (zh) * 2009-04-25 2010-03-31 大连理工大学 形状记忆合金自复位形变耗能阻尼器
CN103147511A (zh) * 2013-03-07 2013-06-12 哈尔滨工程大学 一种形状记忆合金减震耗能支座
CN203256901U (zh) * 2013-03-07 2013-10-30 哈尔滨工程大学 一种形状记忆合金减震耗能支座
CN203891204U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 安徽工业大学 形状记忆合金抗拉橡胶隔震支座

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105019566A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 广州大学 一种具有抗拉功能的新型三维隔震装置
CN105019566B (zh) * 2015-07-30 2017-11-21 广州大学 一种具有抗拉功能的三维隔震装置
CN106639021A (zh) * 2015-10-29 2017-05-10 蔡崇兴 智能型支承垫
CN105256895A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 西南交通大学 一种隔震支座限位装置
CN105256895B (zh) * 2015-10-30 2017-06-13 西南交通大学 一种隔震支座限位装置
CN108824664A (zh) * 2018-07-25 2018-11-16 北京工业大学 内嵌式复合隔震装置、内嵌式复合隔震系统及其使用方法
CN108824664B (zh) * 2018-07-25 2023-07-14 北京工业大学 内嵌式复合隔震装置、内嵌式复合隔震系统及其使用方法
CN109235689A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 大连大学 组合隔震支座的粘滞阻尼器
CN115573478A (zh) * 2022-11-01 2023-01-06 中国地震局工程力学研究所 一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座
CN116950238A (zh) * 2023-09-12 2023-10-27 广州大学 防过载变刚度厚肉橡胶震振双控支座及其设计安装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104631626A (zh) 一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座
CN104652640A (zh) 一种导轨与竖直索线组合的抗拉与限位隔震装置
CN203891204U (zh) 形状记忆合金抗拉橡胶隔震支座
CN103215890B (zh) 一种新型减隔震支座及其更换方法
CN104631643B (zh) 一种导轨与v形索线组合的抗拉与限位隔震装置
CN106545212A (zh) 一种直导轨型抗拉与限位隔震装置
CN102409777A (zh) 一种结构三维隔震和抗倾覆装置
CN105421608B (zh) 自复位耗能拉索支撑
CN202298970U (zh) 一种结构三维隔震和抗倾覆装置
CN106545211A (zh) 一种复合式直导轨型抗拉与限位隔震装置
CN102787678B (zh) 带耗能水平缝剪力墙结构
CN204401794U (zh) 防倾覆隔震橡胶支座
CN102677774B (zh) 双导向型抗拉防倾覆隔震橡胶支座
CN103147511B (zh) 一种形状记忆合金减震耗能支座
CN101769015B (zh) 叠层橡胶隔震支座抗拉机构
CN106400979A (zh) 滑槽式抗拉隔震装置
CN106522376A (zh) 旋转式弧形轨道抗拉隔震装置
CN110528383B (zh) 无附加竖向力缓冲型拉索减震支座
CN105019566A (zh) 一种具有抗拉功能的新型三维隔震装置
CN202787060U (zh) 易更换拉索的减震支座
CN203270798U (zh) 隔震支座防倾覆提离“十”字形水平滑移杠杆
CN202767240U (zh) 一种抗拉叠层橡胶隔震支座
CN106759926A (zh) 一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置
CN203295968U (zh) 可更换及易调节的拉索减震支座
CN103966942B (zh) 一种用于控制三塔斜拉桥主梁和桥塔纵向响应的结构体系

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150520