CN109235690A - X型消能减震支撑方法 - Google Patents
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Abstract
一种X型消能减震支撑方法,属于建筑工程结构抗震领域,为了解决在水平向以水平拉伸或压缩对弹簧作用而耗能,且震后自行复位的问题,在发生地震时,框架会进行左右晃动,左右晃动对支撑器进行压缩或拉伸。是以螺栓进行连接,所以其拆卸简捷方便,易于日常维护及震后修复。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程结构抗震领域,一种简便实用的X型消能减震支撑方法。
背景技术
传统的土木工程结构支撑主要有:偏心支撑、耗能耦撑、耗能框支撑等支撑形式,大多数支撑主要通过变形来消耗地震能量,达到减轻地震带来的作用的目的。由于结构构件具有弹塑性的特性,这些耗能支撑不可避免地会发生一些损伤、变形,不利于能量的耗散,对建筑物的稳定性有影响。
耗能减震技术主要是:通过在原有结构中添加被动耗能装置,消耗本来由结构构件消耗的地震能量,大大减缓了因震动作用给结构带来的变形和损伤。目前已开发的耗能器主要有:粘滞耗能器、粘弹性耗能器、金属耗能器和摩擦耗能器,其中前两类称为速度相关型耗能器,后两类统称为滞变型耗能器,金属耗能器又分为铅阻尼器和软钢阻尼器。
防屈曲支撑(Buckling Restrained Brace,BRB)是一种被认为具有前途支撑耗能形式,防屈曲支撑克服了传统支撑屈曲的缺点。在地震荷载下具有饱满的滞回曲线,因此在应用中表现出优良的耗能能力和良好抗震性能,在一些发达国家得到了极大的推广。防屈曲支撑构件由内核构件和外围约束构件两部分组成,在地震作用下,内核构件率先进入屈服,起到保护主体框架的作用,并且可以耗散地震能量。防屈曲支撑兼备支撑和耗能的优良性能,可以作为最好的减震消能装置之一。前人对防屈曲支撑端部附加摩擦阻尼器,但是大震过后,附加摩擦阻尼器的支撑由于屈曲而不易拆卸;并且该种支撑初始状态需要施加预应力,预应力施加的准确与否会影响支撑的减震效果;同时,内芯作为耗能的主要部分,更换频率不低,维护成本高。
发明内容
为了解决在水平向以水平拉伸或压缩对弹簧作用而耗能,且震后自行复位的问题,本发明提出一种X型消能减震支撑方法,其构造简单,采用了形状记忆合金弹簧,形状记忆合金具有超弹性,高阻尼,耐腐蚀性和记忆效应等特点,使得本发明使用周期长,易于日常维护,震后可自行复位等特点。
一种X型消能减震支撑方法,在发生地震时,框架会进行左右晃动,左右晃动对支撑器进行压缩或拉伸。
进一步的,外套筒的外侧壁其固定连接在框架的一个柱子,固定连接点是连接点a,短钢壁组的第一短钢壁和第二短钢壁终端点的交叉固定处与框架的另一个柱子连接,固定连接点是连接点e,连接点a、e连接在框架两边相对的柱子。
进一步的,框架发生拉伸时,支撑器由于拉伸,连接点b、c、d能够转动,拉伸作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁、第二长钢壁、第一短钢壁、第二短钢壁被拉伸,因而在竖向呈变扁平趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变小,使水平臂被拉伸闭并远离外套筒,进而拉伸形状记忆合金弹簧。
进一步的,框架发生压缩时,支撑器由于压缩,连接点b、c、d能够转动,压缩作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁、第二长钢壁、第一短钢壁、第二短钢壁被压缩,因而在竖向呈变宽趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变大,使水平臂被压缩并靠近外套筒,进而压缩形状记忆合金弹簧。
进一步的,由转动把力的作用转换到水平臂与外套筒之间,使水平臂与外套筒之间远离或靠近,对形状记忆合金弹簧拉伸或压缩。
进一步的,所述的形状记忆合金弹簧拉伸或压缩,是由所述的水平壁被长钢壁对水平壁拉伸或压缩,而水平壁由形状记忆合金弹簧被固定于上横臂或下横臂,从而对形状记忆合金弹簧在两个横向的两个连接点a、e方向被拉伸或压缩。
有益效果:本发明形成长钢壁、短钢壁的交叉可转动连接,以其变形对弹簧作用,弹簧使用形状记忆合金弹簧,不仅能在长钢壁的拉伸或压缩变形下耗能,还能震后自行复位,构造简单,且全是以螺栓进行连接,所以其拆卸简捷方便,易于日常维护及震后修复。
附图说明
图1-1为形状记忆合金绞线减震器侧面图;
图1-2为形状记忆合金绞线减震器内部正立面图;
图1-3为L型钢板预留孔洞示意图;
图1-4为减震器内部俯视图;
图2-1为支撑的侧面图;
图2-2为十字形长钢带凹槽内芯;
图2-3为十字形长钢带凹槽内芯的侧面图;
图2-4为带螺孔钢板与圆钢管之间组合形式;
图2-5为带螺孔特制钢板组侧面图;
图2-6为装置的内部俯视图;
图3-1为隔震支座俯视图;
图3-2为隔震支座立体图;
图3-3为长方体钢板示意图;
图3-4为上连接钢板示意图;
图4-1为隔震支座的组装效果图;
图4-2为隔震支座的右侧面图;
图4-3为形状记忆合金绞线在上半部分的连接方式;
图5-1为消能减震支撑器整体示意图。
图6-1为方位说明图;
其中:
1-1.上钢板,1-2.下钢板,1-3.L型连接钢板,1-4.L型钢板,1-5.第一限位板,1-6.钢块,1-7.环形形状记忆合金的绞线,1-8.第二限位板,1-9.螺栓。
2-1.螺栓,2-2.上钢板,2-3.钢板组,2-4.钢条,2-5.十字形长钢带凹槽内芯,2-6.钢管,2-7.弹簧。
3-1.外圆筒,3-2.内圆筒,3-3.环形形状记忆合金弹簧,3-4.矩形钢板,3-5.圆形钢板,3-6.限位板,3-7.开口,3-8.钢板壁,3-9.钢板壁的横向螺栓孔,3-10.竖向杆,3-11.竖向杆的横向螺栓孔。
4-1.第一连接钢板,4-2.形状记忆合金绞线,4-3.液压缸,4-4.第二连接钢板,4-5.第三连接钢板,4-6.形状记忆合金弹簧,4-7.钢螺母,4-8.钢螺栓,4-9.限位板,4-10.连接杆,4-11.钢圆筒,4-12.钢板,4-13.L型连接钢板。
5-1.形状记忆合金弹簧,5-2.长钢臂,5-3.外套筒,5-4.短钢臂,5-5.上横臂,5-6.下横臂,5-7.第一水平壁,5-8.第二水平壁,5-9.第一长钢壁,5-10.第二长钢壁,5-11.第一短钢壁,5-12.第二短钢壁;a.连接点a,b.连接点b,c.连接点c,d.连接点d,e.连接点e。
具体实施方式
实施例1:如图1-1和1-2所示,一种形状记忆合金绞线减震器,包括钢板、L型钢板1-4、L型连接钢板1-3、第一限位板1-5、第二限位板1-8、长方体预留孔洞及孔槽的钢块1-6、聚四氟烯的滑板和形状记忆合金的绞线1-7。钢板和L型钢板1-4是靠L型连接钢板1-3连接,L型连接钢板1-3一边焊接在L型钢板1-4,一边用螺栓螺母锚固在上钢板1-1上,组成第一钢板组。长方体预留孔洞及孔槽的钢块1-6一边与钢板焊接,另一边与限位板焊接,预留孔槽中也插入相应大小的限位板,组成第二钢板组。形状记忆合金绞线支撑减震器安装方法克服传统支撑的缺点,在地震荷载下具有良好的滞回曲线,其兼备支撑和耗能减震的优良性能。形状记忆合金具有超弹性、高阻尼、耐腐蚀性和记忆效应。地震中,由钢块被L型钢板的横板所限位,且钢块中贯穿形状记忆合金绞线,从而,对于水平震动,可以由形状记忆合金绞线所耗能,并受到其回复力的影响,震后具有较好的可自行复位性能,且其构造简单,拆卸方便,易于维护和震后修复。
L型钢板1-4预留孔洞,孔洞下方有螺纹,可使螺栓锚固,在孔洞中的螺栓被固定在L型钢板1-4,且具有如钩挂的作用,可以将绞线1-7固定连接在其上,使得绞线1-7被L型钢板1-4所固定。形状记忆合金绞线1-7为环形绞线1-7,两端分别套在钢板的螺栓上,其作用是绞线1-7连接并将绞线1-7的端部固定在L型钢板1-4,使得绞线1-7被紧固,其是一种绞线连接装置,绞线1-7中间从长方体预留孔洞中穿过,对于水平震动,使得钢块1-6发生滑窜,钢块1-6产生耗能,然而,钢块1-6一则被L型钢板1-4的横板限位,也被绞线1-7限位,特别是绞线1-7是形状记忆合金的绞线1-7,具有较好的回复力,使得钢块1-6在该两个限位和回复的协同作用下,一则能使得绞线1-7耗能,也使用了绞线1-7形成的回复力使钢块1-6被复位,从而相当于增加了减震器的使用寿命,降低了成本,另一方面,绞线1-7相较于其他耗能装置与减震器的结合结构更为简便,内部容易形成紧凑结构。
限位板与第一钢板组中的钢板之间镶嵌聚四氟烯滑板,限位板与L型钢板1-4之间也镶嵌聚四氟烯滑板,L型钢板1-4与第二钢板组中的钢板之间也镶嵌聚四氟烯滑板。镶嵌聚四氟烯滑板可降低钢板之间的摩擦系数,使其之间可发生相对滑动。
因是使用螺栓连接L型钢板1-4与钢板,锚固形状记忆合金绞线1-7,所以易于拆卸维护。因是使用环形形状记忆合金的绞线1-7穿过预留孔洞,所以可预防形状记忆合金绞线1-7相互缠绕一起。而且因其减震器构造简单,拆卸方便,所以易于日常维护和震后修复。
其具体的方案如下:如图1-1、1-2所示,一种形状记忆合金绞线支撑减震器,包括上钢板1-1、下钢板1-2、L型钢板1-4、L型连接钢板1-3、钢块1-6、绞线1-7、绞线连接装置;L型钢板1-4包括相互垂直连接的竖板和横板,且L型钢板1-4具有两块,安装在上、下钢板1-2间,两个L型钢板1-4相对设置;所述的L型钢板1-4的竖板与上钢板1-1间由L型连接板固定连接;相对设置的两个L型钢板1-4的横板间具有分隔,钢块1-6被设置并填充在所述分隔中,且钢块1-6的竖向高度大于横板的竖向高度;L型钢板1-4的横板与下钢板1-2相抵,横板底平面与钢块1-6的底平面平齐,钢块1-6由其底平面与下钢板1-2固定连接,所述的钢块1-6在竖向超出横板的部分,在其侧面开出多个沿着纵向排列的贯穿孔,两个相对的L型钢板的竖板,在纵向的对应位置相对安装绞线连接装置,绞线1-7贯穿各个所述贯穿孔,所述绞线1-7的两个端部连接在对应位置相对的两个绞线连接装置,所述的绞线1-7是形状记忆合金绞线1-7。
进一步的,第一限位板1-5在竖向安装于上钢板1-1与钢块1-6之间,钢块1-6的顶平面固定连接第一限位板1-5的下表面,第一限位板1-5的上表面与上钢板1-1相抵,第一限位板1-5在横向安装于两个相对的L型钢板1-4的竖板之间,且第一限位板1-5的两个相对的横向侧面与对应的竖板相抵;
进一步的,钢块1-6横向侧面开出贯穿槽,第二限位板1-8贯穿所述贯穿槽,且第二限位板1-8位于钢块1-6的贯穿槽外的部分,其下表面与相对的两个横板的上表面固定连接。
进一步的,所述的贯穿槽在横向侧面沿纵向排列设置有两个以上,且对应具有两个以上的第二限位板1-8。
进一步的,所示1-4所示,所述的竖板上的纵向的对应位置相对安装的绞线连接装置,其呈直线分布,具有多个,相邻绞线连接装置的间距一致。
进一步的,所述钢块1-6的横向侧面开出的多个沿着纵向排列的贯穿孔,其呈直线分布,具有多个,相邻贯穿孔的间距一致。
进一步的,如图1-3所示,所述的绞线连接装置,包括在所述竖板开出竖向的槽或孔和螺栓9,槽或孔的上缘或下缘设置螺纹孔,螺栓不完全的锚固其中,露出螺纹孔的螺栓部分作为连接绞线1-7的绞线连接装置。
进一步的,所述的绞线连接装置,包括在所述竖板开出竖向的孔和螺栓,孔的上缘或下缘设置螺纹孔,螺栓不完全的锚固其中,露出螺纹孔的螺栓部分作为连接绞线1-7的绞线连接装置。
进一步的,所述的L型钢板1-4的竖板与上钢板1-1间由L型连接板固定连接,L型连接钢板1-3是由两个垂直固定钢板形成,一个钢板焊接在L型钢板1-4,另一个钢板被螺栓螺母锚固在上钢板1-1。
进一步的,第一限位板1-5与上钢板1-1间镶嵌聚四氟烯滑板,和/或第一限位板1-5与L型钢板1-4间镶嵌聚四氟烯滑板,和/或L型钢板1-4与下钢板1-2间镶嵌聚四氟烯滑板。
实施例2:如图2-1所示,一种装配式防屈曲支撑,采用了形状记忆合金材料,形状记忆合金具有超弹性、高阻尼、耐腐蚀性和记忆效应,所以在地震过后,本发明可自行复位,因其为装配式,所以拆卸简单,易于日常维护和震后修复。其包括了带螺孔的上钢板2-2、形状记忆合金弹簧2-7、十字形长钢带凹槽内芯2-5、带螺孔的钢板组2-3、圆形的钢管2-6、长方形的钢条2-4、螺栓2-1。
进一步的,所述带螺孔的钢板组2-3包括由立板和底板形成的空心矩形体,立板的顶端面具有螺孔,钢板组2-3还包括若干个小的U字形钢板组2-3成,若干个小的U字形钢板分两排且平行焊接在大的U字形钢上。进一步的,十字形长钢带凹槽内芯2-5的上、下面镶嵌聚四氟烯滑板,以便摩擦。弹簧2-7上形状记忆合金弹簧。
如图2-4所示,带螺孔的上钢板2-2与圆的钢管2-6之间通过长方形的钢条2-4和螺栓2-1进行连接。如图2-1所示,两根圆的钢管正好放入带螺孔的钢板组2-3里小的U字形钢板里,十字形长钢带凹槽内芯2-5的两边凹槽卡在圆的钢管2-6上,在U字形钢板和十字形长钢带凹槽内芯2-5之间的圆钢管2-6之间放置形状记忆合金弹簧2-7。带螺孔的上钢板2-2与带螺孔的钢板组2-3之间通过螺栓2-1连接。
具体安装步骤:先在圆的钢管2-6上放置若干个形状记忆合金弹簧2-7,然后将圆的钢管2-6和带螺孔的上钢板2-2组合起来,然后将十字形长钢带凹槽内芯2-5的凹槽钢相应地卡在圆的钢管2-6上的两个形状记忆合金弹簧之间,再将带螺孔的钢板组2-3与带螺孔的上钢板2-2用螺栓2-1连接起来,且两个小U字形钢板之间放置两个形状记忆合金弹簧2-7。
本发明为装配式形状记忆合金防屈曲支撑,当发生地震时,十字形内芯与外钢板套之间发生滑动,压缩形状记忆合金弹簧来进行耗能减震,由于形状记忆合金的记忆效应,震后会自行复位。
如图2-1所示,一种装配式防屈曲支撑,包括由底板及其两侧的立板连接而成的空心矩形钢板组2-3、十字形长钢带凹槽内芯2-5;所述的钢板组2-3内部的底板,沿钢板组2-3的纵向排布两组钢管2-6固定装置,钢管2-6固定装置固定于底板,且各组钢管2-6固定装置由若干间隔排列的第一矩形块组成,且各第一矩形块其顶面具有用于固定钢管2-6的槽口;如图2-2所示,所述的十字形长钢带凹槽内芯2-5包括矩形内芯及固定于内芯纵向两侧的臂块组,所述的内芯沿钢板组2-3纵向设置,其底面与钢板组2-3的底板相抵,每组臂块由若干间隔排列的第二矩形块组成,各第二矩形块的两个相对的纵向侧面,一个与内芯固定连接,一个具有用于固定钢管2-6的槽口,第一矩形块位于内芯的纵向两侧,每两个相邻的第一矩形块间被设置一个第二矩形块,钢管2-6被第一矩形块由下方钳住,且被第二矩形块由侧方钳住,在相邻的第一矩形块、第二矩形块间的钢管2-6,弹簧2-7覆接在该部分钢管2-6,且为相邻的两个第一矩形块将弹簧2-7限位。所述的相邻的第一矩形块不与上钢板2-2、立板及内芯连接,具有间隙。第二矩形块不与立板连接,具有间隙,目的是为了使得内芯能够产生扭动而耗能,而由弹簧2-7将该扭动耗能消耗并复位,从而由弹簧2-7耗能,根据图2-6所示,弹簧2-7是套在圆钢管2-6上的,之所以选用圆形的钢管2-6,是因为弹簧2-7随动圆形移动更为顺畅,耗能效果较好,具体说,两个弹簧2-7是放在相邻两个第一矩形块钢板之间的,两个弹簧2-7被两个第一矩形钢块之间的第二矩形钢块所分隔且限位,当第二矩形块左右移动时,可以由第一矩形块限制弹簧2-7的左右移动,使得第二矩形块压缩两边的弹簧2-7进行耗能,简单的说,内芯左右移动而带动其上的第二矩形块左右移动,第二矩形块左右移动而压缩第一矩形块间的弹簧2-7,第一矩形块被固定在底板,因而弹簧2-7被第一矩形块限位从而耗能。
所述的钢管2-6为圆钢管2-6。所述的钢管2-6的端部其连接竖直的钢条2-4的一端,竖直的钢条2-4另一端与上钢板2-2固定连接,上钢板2-2被固定在立板的顶面,其目的上为了使得钢管本身在其端部被限位,避免钢管过大窜动,所述的内芯的顶面与上钢板2-2相抵。所述的上钢板2-2与立板间以螺栓2-1连接。所述的竖直的钢条2-4与上钢板2-2间一螺栓2-1连接。目的是为了能够方便装配,所述的第一矩形块间的间隔为等间隔,所述第二矩形块间的间隔为等间隔,所述第一矩形块与第二矩形块间的间隔为等间隔,所述的两组固定装置的第一矩形块为相对对应,以内芯为对称轴而对称排列,所述的两组臂块的第二矩形块为相对对应,以内芯为对称轴而对称排列。等间距和对称的目的,是为了在形成移动时候,对于压缩分担较为平均,耗能效果更好,且从而使得记忆合金弹簧的恢复能力保持更好,所述的弹簧2-7为形状记忆合金弹簧2-7,选择记忆合金弹簧,耗能较好,且具有恢复能力,内芯的顶面与底面镶嵌聚四氟烯滑板。所述第一矩形块、第二矩形块为U字形钢板或其他形状且具有槽口的钢板。
一种形状记忆合金弹簧2-7防屈曲支撑的装配方法,在圆钢管2-6外周覆接若干个形状记忆合金弹簧2-7,将两根圆钢管2-6和上钢板2-2以竖直的钢条2-4固定连接,将两个第一钢块相应的卡在两个形状记忆合金弹簧2-7端部的圆钢管2-6上,将十字形长钢带凹槽内芯2-5的第二钢块相应地卡在两个形状记忆合金弹簧2-7之间的圆钢管2-6上,将钢板组2-3与上钢板2-2用螺栓2-1连接。
一种防屈曲支撑在地震中的耗能方法,防屈曲支撑由所述的形状记忆合金弹簧防屈曲支撑的装配方法而装配形成,两个弹簧2-7放在相邻两个第一矩形块钢板之间,两个弹簧2-7被两个第一矩形钢块之间的第二矩形钢块所分隔且限位,当第二矩形块左右移动时,由第一矩形块限制弹簧2-7的左右移动,使得第二矩形块压缩两边的弹簧2-7进行耗能。
一种防屈曲支撑内芯在震后的自行复位方法,在地震中,内芯使用所述的防屈曲支撑在地震中的耗能方法耗能,并由形状记忆合金弹簧2-7恢复初始形状而使得内芯自行复位。
上述方案,弹簧是套在圆钢管上的,之所以选用圆形的钢管,是因为弹簧随动圆形移动更为顺畅,耗能效果较好,具体说,两个弹簧是放在相邻两个第一矩形块钢板之间的,两个弹簧被两个第一矩形钢块之间的第二矩形钢块所分隔且限位,当第二矩形块左右移动时,可以由第一矩形块限制弹簧的左右移动,使得第二矩形块压缩两边的弹簧进行耗能,简单的说,内芯左右移动而带动其上的第二矩形块左右移动,第二矩形块左右移动而压缩第一矩形块间的弹簧,第一矩形块被固定在底板,因而弹簧被第一矩形块限位从而耗能。本发明为装配式,大部分都是使用螺栓进行连接,所以其拆卸方便快捷,易于日常的维护及震后的修复。采用形状记忆合金弹簧来进行耗能减震,因形状记忆合金材料具有超弹性、高阻尼、耐腐蚀性和记忆效应,所以能高效地进行耗能,震后自我复位,使用周期长。
实施例3:如图3-1,图3-2所示,一种环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座,包括圆外筒、圆内筒、限位板3-6、环形形状记忆合金弹簧3-3、矩形钢板3-4、圆形钢板3-5,圆形钢板3-5作为上连接钢板。所述环形形状记忆合金弹簧3-3全方位隔震支座下部是由三个内外圆筒3-1组成。内、外圆筒3-1之间放入环形形状记忆合金弹簧3-3,上面安装限位板3-6,防止内外圆筒3-1脱离。外圆筒3-1底面上表面镶嵌聚四氟烯滑板,减小摩擦系数。隔震支座上部分是由圆形钢板和矩形钢板组成,之间通过螺栓和螺母连接起来,使之可以转动,即具有一定的自由度。长方体钢板另一端与下部内圆筒3-2之间也是依靠螺栓和螺母连接。外圆筒3-1成正三角形形状放置,内圆筒3-2放入外圆筒3-1内,内圆筒3-2与外圆筒3-1之间放入环形形状记忆合金弹簧3-3,限位板3-6使用螺栓锚固在外圆筒3-1上。长方体钢板两端分别使用螺栓和螺母与内圆筒3-2和上连接板连接。
当发生水平方向地震作用时,内外圆筒3-1之间发生相对滑动,压缩环形形状记忆合金弹簧3-3,达到耗能减震。当发生竖向地震作用时,内圆筒3-2会向内中心合拢或向外扩张,压缩环形形状记忆合金弹簧3-3,达到耗能减震。
如图3-1所示,一种环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座,包括内圆筒3-2、外圆筒3-1、环形形状记忆合金弹簧3-3、矩形钢板3-4、圆形钢板3-5,自然的,对于矩形钢板3-4其强度较佳,耐受能力更强,在本方案中起到连接圆形钢板3-5和内圆筒3-2的作用,即其是一种连接板,圆形钢板3-5连接建筑物,并通过连接板与内、外圆筒3-1的组合连接,其是一种支撑板,对于本领域技术人员来说,常用于隔震支座的用于连接作用和支撑作用的板材,即可作为本实施例中的连接板及支撑板。
进一步的,所述的内圆筒3-2嵌套在外圆筒3-1内部,内、外圆筒3-1的下底面接触且内圆筒3-2在外圆筒3-1的下底面可水平滑动,外圆筒3-1的下底面被固定地基上,内、外圆筒3-1的间隙安装弹簧,弹簧为记忆合金弹簧,弹簧与外圆筒3-1的内侧面及内圆筒3-2的外侧面均接触,弹簧是由记忆合金环依次首尾连接而形成的环形形状的弹簧,本实施例的内圆筒3-2水平滑动且配合环形的记忆合金弹簧使用,弹簧被外圆筒3-1侧面限位,从而在水平震动时,滑动的内圆筒3-2接触被外圆筒3-1限位的弹簧,能够实现水平方向上的减震效果。为了配合滑动效果,外圆筒3-1下底面的内表面镶嵌聚四氟烯滑板,减小摩擦系数。
进一步的,将外圆筒3-1的侧外壁与内圆桶的上底面间以直角型限位板3-6连接,使得直角型限位板3-6的一个直角边覆盖在所述内、外圆筒3-1的间隙,所述的直角型限位板3-6具有若干个,以能够以间隔角度排布在内、外圆筒3-1形成的圆环形间隙的不同位置,将弹簧限制在间隙中,防止弹簧由间隙脱离,所述的直角型限位板3-6的两个呈直角的边,与外圆筒3-1的侧外壁连接的边为竖直边,且为适配于所述侧外壁的弧形边,与内圆桶的底面连接的边为平面边,且为适配于与其连接的所述弧形边的平面边。
进一步的,由上述限定的内、外圆筒3-1的组合共有三个且等高即圆筒的平面处于同一位置,并呈三角形分布,作为进一步的方案,该三角形为等边三角形,其减震均匀性较好,从而使得三个内、外圆筒3-1的使用强度更容易保持一致,能够延长使用时间,各内圆筒3-2的上底面,由螺栓和螺母连接在矩形钢板3-4的一端,矩形钢板3-4的另一端与圆形钢板3-5连接,使得分布呈三角形的内、外圆筒3-1的组合,由三个矩形钢板3-4将三个所述组合与位于三角形中央的圆形钢板3-5相连,特别的,使得分布呈等边三角形的内、外圆筒3-1的组合,由三个矩形钢板3-4将三个所述组合与位于三角形中心的圆形钢板3-5相连,且内圆筒3-2的上底面、矩形钢板3-4、圆形钢板3-5基本处于同一平面高度,即螺栓和螺母连接并不导致连接处被造成角度倾斜,圆形钢板3-5固定连接建筑物,上述结构,发生竖向震动,内圆筒3-2会向内中心合拢或向外扩张,压缩环形形状的记忆合金弹簧,达到耗能减震,而由三角形组合该结构,特别是等边三角形排布,能够均匀耗能,耗能效果好,且相较于其他图形位置的排布,支撑座的的三角形排布的强度效果更佳,特别是竖直方向的震动引起的拉伸,其承受能力更强。
进一步的,所述的环形形状记忆合金弹簧3-3,其是密集的连接的记忆合金环形成,其产生弹性的面是弹簧的各个环形的环边,且,环间密度适宜,即由于环排布的较为密实,一个水平滑动方向,圆筒在该水平方向滑动导致的撞击的环的数量较多,每个环被外圆筒3-1所限位,导致内、外圆筒3-1挤压该环而产生弹性,相同时间挤压的环的数量越多环分布越密实,则弹性越大,耗能效果越好,但是,过于密实的环的分布又导致环被形成类平面反而弹性降低,因而,本实施例选择相邻两个记忆合金环间的间距离是:25~35mm,在该环间距下,既避免了因过密而环形成了面而导致环的弹性降低,又避免了因过疏导致的被撞击的环较少而弹性降低。
在一种实施例中,如图3-3、3-4所示,所述的螺栓与螺母的连接结构是:在矩形钢板3-4的一端开出竖直向的开口3-7,开口3-7的左右两边的钢板壁3-8设置钢板壁的横向螺栓孔3-9,在圆形钢板3-5的下底面固定设置与开口3-7的宽度适配厚度的竖向杆3-10,其上开出竖向杆的横向螺栓孔3-11,安装时,将竖向杆3-10置于竖直向的开口3-7中,使用螺栓贯穿钢板壁的横向螺栓孔3-9及竖向杆的横向螺栓孔3-11,并由螺母将螺栓固定,螺母固定位置在开口3-7的左右两边的钢板壁3-8的外壁附近,竖向杆3-10被限位于竖直向的开口3-7内,且竖向杆的厚度小于开口3-7的宽度,使得矩形钢板能够以螺栓为轴转动,从而使得螺栓与螺母的连接具有沿着竖向杆方向的自由度,自然的,也可以在矩形钢板3-4的另一端开出竖直向的开口3-7,开口3-7的左右两边的钢板壁3-8设置钢板壁的横向螺栓孔3-9,在内圆筒3-2的上底面固定设置与开口3-7的宽度适配厚度的竖向杆3-10,其上开出竖向杆的横向螺栓孔3-11,安装时,将竖向杆3-10置于竖直向的开口3-7中,使用螺栓贯穿钢板壁的横向螺栓孔3-9及竖向杆的横向螺栓孔3-11,并由螺母将螺栓固定,螺母固定位置在开口3-7的左右两边的钢板壁3-8的外壁附近,竖向杆3-10被限位于竖直向的开口3-7内,且竖向杆的厚度(T)小于开口3-7的宽度(W),使得矩形钢板能够以螺栓为轴转动,从而使得螺栓与螺母的连接也具有自由度。由以上使得在竖直向上的拉伸和压缩能够具有较好的自由度。所述的支撑板、连接板、内圆筒在竖直空间中的位置是:支撑板位于连接板的上方,连接板位于内圆筒的上底面,然而,在未产生竖直拉伸或压缩时,即静止状态,三平面基本位于同一平面高度。本发明的隔震支座具有全方位隔震,可同时承受水平地震作用和竖向地震作用,而且构件之间拆卸方便简单,易于日常维护及震后修复。因形状记忆合金材料不可与钢材料进行焊接,所以使用环形形状记忆合金弹簧,可直接放入内外圆筒之间,而且震后可自复位。本发明通过螺栓、螺母结构,使得连接板在至少一个方向具有自由度,即能够以轴转动,从而,用于隔震支座中使得其能够实现在连接板在竖直方向上的弹性拉伸和压缩,协助耗能。
基于上述的环形形状记忆合金弹簧3-3全方位隔震支座,其实施方法如下:如图3-2所示,为了能够更为明白地展示竖直拉伸导致的变形耗能的效果,图3-2放大了变形的效果,能够使得本领域技术人员更容易明白其竖直拉伸所达到的拉伸状态。
外圆筒3-1的下底面的外表面连接地基,圆形钢板3-5连接建筑物,当地基具有水平方向地震作用时,外圆筒3-1下底面的内表面与内圆筒3-2下底面的外表面发生水平方向的相对滑动,内圆筒3-2水平滑动以在水平方向压缩环形形状的记忆合金弹簧,以弹簧的弹性耗能,且对于圆形钢板3-5其位于三角形中央,特别是位于等边三角形的中点位置,由内圆筒3-2构成三角形的三个方向对圆形钢板3-5受到的水平震动耗能,耗能位置更为全面、均匀,耗能效果较佳,且耗能位置间形成约束能够增强底座强度;当地基具有竖向地震作用时,建筑物相对于地基被提升或下降,圆形钢板3-5受到竖直方向的拉伸或压缩力,又因圆形钢板3-5处于排布成三角形的中央位置,特别是等边三角形的中点位置,从而具有水平方向的拉力或推力,从而引起内圆筒3-2的水平滑动,以使圆形钢板3-5通过矩形钢板3-4拉伸或压缩与其连接的内圆筒3-2,内圆筒3-2向内中心合拢或向外扩张,在限位板3-6的作用下阻止了内圆筒3-2被拉伸出外圆筒3-1,并在内圆筒3-2向内中心合拢或向外扩张时,由内圆筒3-2的外侧面压缩环形形状记忆合金弹簧3-3,以弹簧的弹性耗能。
实施例4:为了解决现有隔震减震支座存在的问题,本实施例的隔震减震支座使用了形状记忆合金,形状记忆合金具有形状记忆效应、超弹性、高阻尼及耐腐蚀等优良特性,可作为隔震减震支座的理想材料,震后可自复位。
一种组合隔震支座,包括弹簧减震器、粘滞阻尼器及连接板和形状记忆合金绞线4-2。进一步的,所述弹簧减震器包括第二连接钢板4-4、第三连接钢板4-5、钢板、直径不同的钢圆筒和形状记忆弹簧。钢板的一端焊接在连接钢板上,然后圆筒的一端焊接在钢板上,圆筒内装入形状记忆合金弹簧4-6,然后将直径小的圆筒插入直径大的圆筒内。进一步的,直径不同的圆筒,直径小的圆筒插入直径大的圆筒内是指,直径小的圆筒的外壁与直径大的圆筒的内壁之间留有一点空隙,可以在两者之间嵌入聚四氟烯滑板,使其之间可以顺畅的滑动。进一步的,所述粘滞阻尼器包括第一连接钢板4-1、液压缸4-3、粘滞阻尼液体、氮气和连接杆4-10组成。进一步的,还需要钢螺栓4-8、钢螺母4-7、形状记忆合金绞线4-2、聚四氟烯滑板、限位板、L型连接钢板4-13。进一步的,L型连接钢板4-13一边预留孔洞,一边完整。
如图4-1所示,隔震支座上半部分主要是承受竖向地震作用,是由第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4、四个液压缸4-3、连接杆4-10和形状记忆合金绞线4-2组成。液压缸4-3底部焊接在第二连接钢板4-4上表面,连接杆4-10焊接在第一连接钢板4-1的下表面。液压缸4-3内装入粘滞阻尼液体和氮气。隔震支座下半部分主要是承受水平方向的地震作用,是由第二连接钢板4-4、钢板4-12、第三连接钢板4-5、钢圆筒4-11、钢螺母4-7、钢螺栓4-8、限位板4-9、L型连接钢板4-13以及形状记忆合金弹簧4-6组成。L型连接钢板4-13的一边外侧与钢板4-12焊接,另一边使用钢螺栓4-8和钢螺母4-7固定在第二连接钢板4-4的下表面,然后直径小的钢圆筒一端焊接在钢板4-12上,另一个L型连接钢板4-13的一边外侧与钢板4-12焊接,另一边使用钢螺栓4-8和钢螺母4-7固定在第三连接钢板4-5的上表面,直径大的钢圆筒一段焊接在钢板4-12上,然后在圆筒内装入形状记忆合金弹簧4-6,将直径小的圆筒插入直径大的圆筒内。限位板4-9分别焊接在第二,三连接钢板L型连接钢板4-13的对面一边。由于形状记忆合金材料与钢板之间是不可以进行焊接的,所以形状记忆合金绞线4-2与连接钢板之间的连接方式如图4-3所示,形状记忆合金弹簧4-6与钢板之间的连接是靠钢螺栓4-8和钢螺母4-7连接。
如图4-3所示,通过在连接钢板上四边预留穿线孔槽,让形状记忆合金绞线4-2上下交错穿过孔槽,形成一个‘X’形。如图4-2所示,钢圆筒4-11平铺在第二,三连接钢板之间。本发明结构简单,震后可自复位,易于维护。由于钢板4-12是通过L型连接钢板4-13锚固在连接钢板上,所以震后可拆卸,维护、更换内部形状记忆合金弹簧4-6。
如图4-1、4-2所示,一种组合隔震支座,是一种SMA弹簧-粘滞阻尼器组合隔震支座,其呈上、下部结构,且所述的上部用于对竖直震动隔震,所述的下部用于对水平震动隔震。所述的上部是粘滞阻尼器,所述的下部是弹簧减震器:
粘滞阻尼器包括第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4、液压缸4-3及连接杆4-10,第一连接钢板4-1和第二连接钢板4-4在竖向相对设置,液压缸4-3底部焊接于第二连接钢板4-4,连接杆4-10焊接在第一连接钢板4-1,液压缸4-3内装入粘滞阻尼液体和氮气,且连接杆4-10抵于所述的液压缸4-3凹槽内。粘滞阻尼器还包括形状记忆合金绞线4-2,第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4的四边预留穿线孔槽,形状记忆合金绞线4-2上、下交错穿过穿线孔槽并形成“X”形。所述的液压缸4-3具有两个以上,对应的连接杆4-10设置为两个以上。
弹簧减震器包括第二连接钢板4-4、第三连接钢板4-5、至少一组钢圆筒、钢螺母4-7、钢螺栓4-8、竖向钢板、弹簧,所述的第二连接钢板4-4与第三连接钢板4-5竖向相对设置,钢圆筒位于第二连接钢板4-4与第三连接钢板4-5间,且钢圆筒的轴线处于横向,所述的一组钢圆筒包括两个直径不同的钢圆筒,分别为第一钢圆筒、第二钢圆筒,第一钢圆筒一端固定于第一竖向钢板,第一竖向钢板与第二连接钢板4-4固定连接,第二钢圆筒一端固定于第二竖向钢板,第二竖向钢板与第三连接钢板4-5固定连接,直径大的钢圆筒的的外壁与第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4相抵,直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配,且二者为间隙配合,所述的弹簧为整体弹簧,其一端固定连接于第一竖向钢板,另一端固定于第二竖向钢板。在这种情况下,设定第一钢圆筒的半径小于第二钢圆筒,第一钢圆筒仅与第一竖向钢板连接,第二钢圆筒仅与第二竖向钢板连接,且第二钢圆筒的圆筒的外壁与第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4相抵,直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配,且二者为间隙配合,这样的固定方式,起到固定、限位以及增强支撑的作用,这种紧凑的结构,在震动中由于固定和限位不易变形,而固定方式并不会使得钢圆筒被过于被紧固而无法适应耗能传递至弹簧,使得弹簧接收的耗能不大,弹簧耗能效果不明显。在第一竖板侧,相应的第三连接钢板4-5的端部具有竖向的限位板,在第二竖板侧,相应的第二连接钢板4-4的端部具有竖向的限位板。
所述的竖向钢板与第一连接钢板4-1或第二连接钢板4-4由L型连接钢板4-13连接,所述的L型连接钢板4-13是由两个垂直固定钢板形成,一个钢板焊接在竖向钢板,另一个钢板被螺栓螺母锚固在第一连接钢板4-1或第二连接钢板4-4。所述的弹簧的两端分别与一个钢螺栓4-8固定连接,两个钢螺栓4-8中的一个紧固在第一竖向钢板,另一个紧固在第二竖向钢板,各个钢螺栓4-8配有与其螺纹连接的钢螺母4-7,以对弹簧的端部与对应的竖向钢板紧固连接。所述的弹簧是形状记忆合金弹簧4-6。形状记忆合金弹簧4-6使得弹簧具有较好的弹性和恢复力,更好的弹性能够让弹簧耗能减震的效果较佳,更好的恢复力能够让弹簧恢复初始形状,对于弹簧的使用效率及可重复使用性更高。钢圆筒具有四组,并沿着纵向排列。
竖向主要是由粘滞阻尼器和形状记忆合金绞线来进行减震耗能,因为直径小的钢圆筒与连接板4-4连接在一起,直径大的钢圆筒与连接板4-5连接在一起,且小的圆筒套在大的圆筒里,这保证了竖向上他们不会发生位移。横向上主要就是有下半部分来进行减震,因直径大的圆筒与连接板4-5连接,连接板4-5与地基连接,而小的圆筒与连接板4-4连接,连接板4-4与整个装置的上半部分(即粘滞阻尼器)不会发生横向位移,所以看做一个整体,连接板4-1与建筑连接,当水平方向地震来临时,小圆筒就会在大圆筒里进行滑移(因有限位板的存在,所以不会滑移脱落出去),压缩形状记忆合金弹簧来进行减震。地震结束之后,因形状记忆合金具有自复位,所以能进行复位。
上述方案设定第一钢圆筒的半径小于第二钢圆筒,第一钢圆筒仅与第一竖向钢板连接,第二钢圆筒仅与第二竖向钢板连接,且第二钢圆筒的圆筒的外壁与第一连接钢板、第二连接钢板相抵,直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配,且二者为间隙配合,这样的固定方式,起到固定、限位以及增强支撑的作用,这种紧凑的结构,在震动中由于固定和限位不易变形,而固定方式并不会使得钢圆筒被过于被紧固而无法适应耗能传递至弹簧,使得弹簧接收的耗能不大,弹簧耗能效果不明显。在第一竖板侧,相应的第三连接钢板的端部具有竖向的限位板,在第二竖板侧,相应的第二连接钢板的端部具有竖向的限位板。形状记忆合金弹簧使得弹簧具有较好的弹性和恢复力,更好的弹性能够让弹簧耗能减震的效果较佳,更好的恢复力能够让弹簧恢复初始形状,对于弹簧的使用效率及可重复使用性更高。本发明的隔震减震支座具有构造简单,隔震耗能好,耐久性好等优点。由于采用了形状记忆合金材料,该支座的抗疲劳性好,阻尼能力强,震后可复位及性能稳定。在承受上部结构荷载时,还具有竖向隔震作用,当地震作用大时,可抵抗上部结构产生的拉力,防止倾覆。
实施例5:如图5-1所示,一种消能减震支撑器,构造简单,采用了形状记忆合金弹簧5-1。形状记忆合金具有超弹性,高阻尼,耐腐蚀性和记忆效应等特点,因此,本发明使用周期长,易于日常维护,震后可自行复位等特点。本发明包括了形状记忆合金弹簧5-1、长短各两个钢臂和一外套筒5-3。进一步的,在长钢臂的中间和一端预留一个孔洞,在长钢臂的水平臂上预留若干孔洞,在短钢臂的两端都预留一个孔洞进一步的,材料之间的连接都是以螺栓进行。本发明构造简单,且全是以螺栓进行连接,所以其拆卸简捷方便,易于日常维护及震后修复。两长钢臂5-2呈X型放置,预留孔对齐,插入螺栓,安上螺母,如剪刀一样可以转动。两短钢臂5-4一端孔洞相应与长钢臂5-2一端孔洞对齐,插入螺栓,安上螺母。在长钢臂5-2的水平臂和外套筒5-3之间放置形状记忆合金弹簧5-1,也是通过螺栓螺母连接。当发生地震时,支撑器会产生拉伸或压缩,形状记忆合金弹簧会发生压缩或拉伸,形状记忆合金因超弹性和高阻尼进行耗能减震,震后会因其记忆效应进行自我复位。
一种X型消能减震支撑器,包括形状记忆合金弹簧5-1、长钢臂组、外套筒5-3、短钢臂组,所述的外套筒5-3的外壁与一侧柱子固定连接,所述的外套筒5-3由两个相对的横臂与连接两个相对的横臂的竖壁组成,在上横臂5-5的下方水平设置第一水平壁5-7,在下横臂5-6的上方水平设置第二水平壁5-8,上横臂5-5与第一水平壁5-7间竖直设置若干组形状记忆合金弹簧5-1以连接上横臂5-5与第一水平壁5-7,下横臂5-6与第二水平壁5-8间竖直设置若干组形状记忆合金弹簧5-1以连接下横臂5-6与第二水平壁5-8,水平壁与外套筒不直接连接;
所述的长钢壁组由第一长钢壁5-9和第二长钢壁5-10在其中间部分交叉成型,且在交叉点设置螺栓孔,由螺栓和螺母紧固两个长钢壁,且螺栓成为交叉的两个长钢壁的转动轴,第一长钢壁5-9的一端连接第一水平壁5-7,另一端设置第一螺栓孔,第二长钢壁5-10的一端连接第二水平壁5-8,另一端设置第二螺栓孔;
短钢壁组由第一短钢壁5-11和第二短钢壁5-12在其一终端点交叉固定;第一短钢壁5-11具有与第一螺栓孔对应的螺栓孔,将其与第一长钢壁5-9以螺栓和螺母连接,且第一短钢壁5-11与第一长钢壁5-9间以该螺栓为转动轴,第二短钢壁5-12具有与第二螺栓孔对应的螺栓孔,将其与第二长钢壁5-10以螺栓和螺母连接,且第二短钢壁5-12与第二长钢壁5-10间以该螺栓为转动轴。
在本实施例中,可以知晓,是以短钢壁交叉点、外筒筒与柱子的连接点作为整体固定,使得震中支撑被拉伸和压缩,而整体的拉伸或压缩直接引起与短钢壁螺栓可转动连接的长钢壁以交叉点为轴转动,从而形成长钢壁在竖向直接具有扁平或变宽趋势和拉伸变形,并以此传递至与其连接的水平壁,水平壁不与外套筒连接,然而,通过记忆合金弹簧与水平壁的上、下横臂连接,对水平壁的拉伸,受到外套筒的固定限位,使得弹簧因此被拉伸或压缩,从而耗能,并且震后,记忆合金弹簧能够自行复位,使得支撑不仅可以耗能,且能够震后恢复,对于耗材更为节约,且该种结构的部件协同作用,使得该结构在保证耗能、自恢复的功能实现的同时,能够使得结构简单、紧凑,成本不高。
所述的外套筒5-3的外侧壁其固定连接在框架的一个柱子,短钢壁组的第一短钢壁5-11和第二短钢壁5-12终端点的交叉固定处与框架的另一个柱子连接,两个柱子水平相对。
所述的外套筒5-3的外侧壁其固定连接在框架的一个柱子,固定连接点是连接点a,短钢壁组的第一短钢壁5-11和第二短钢壁5-12终端点的交叉固定处与框架的另一个柱子连接,固定连接点是连接点e,第一长钢壁5-9和第二长钢壁5-10的交叉点是连接点b,第一长钢壁5-9和第一长钢壁5-9的连接点是连接点c,第二长钢壁5-10和第二长钢壁5-10的连接点是连接点d。
一种X型消能减震支撑方法,在发生地震时,框架会进行左右晃动,左右晃动对支撑器进行压缩或拉伸。外套筒5-3的外侧壁其固定连接在框架的一个柱子,固定连接点是连接点a,短钢壁组的第一短钢壁5-11和第二短钢壁5-12终端点的交叉固定处与框架的另一个柱子连接,固定连接点是连接点e,连接点a、e连接在框架两边相对的柱子。框架发生拉伸时,支撑器由于拉伸,连接点b、c、d能够转动,拉伸作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁5-9、第二长钢壁5-10、第一短钢壁5-11、第二短钢壁5-12被拉伸,因而在竖向呈变扁平趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变小,使水平臂被拉伸闭并远离外套筒5-3,进而拉伸形状记忆合金弹簧5-1。
框架发生压缩时,支撑器由于压缩,连接点b、c、d能够转动,压缩作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁5-9、第二长钢壁5-10、第一短钢壁5-11、第二短钢壁5-12被压缩,因而在竖向呈变宽趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变大,使水平臂被压缩并靠近外套筒5-3,进而压缩形状记忆合金弹簧5-1。
由转动把力的作用转换到水平臂与外套筒5-3之间,使水平臂与外套筒5-3之间远离或靠近,对形状记忆合金弹簧5-1拉伸或压缩。所述的形状记忆合金弹簧5-1拉伸或压缩,是由所述的水平壁被长钢壁对水平壁拉伸或压缩,而水平壁由形状记忆合金弹簧5-1被固定于上横臂5-5或下横臂5-6,从而对形状记忆合金弹簧5-1在两个横向的两个连接点a、e方向被拉伸或压缩。
本发明形成长钢壁、短钢壁的交叉可转动连接,以其变形对弹簧作用,弹簧使用形状记忆合金弹簧,不仅能在长钢壁的拉伸或压缩变形下耗能,还能震后自行复位,构造简单,且全是以螺栓进行连接,所以其拆卸简捷方便,易于日常维护及震后修复。
实施例6:一种减震系统,包括支撑减震器、防屈曲支撑、隔震支座、减震支撑器中的两个以上的组合,其中:支撑减震器是形状记忆合金绞线支撑减震器,防屈曲支撑是装配式防屈曲支撑,隔震支座是环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座或组合隔震支座,减震支撑是X型消能减震支撑器(即上述各实施例所述构造的产品)。在一个减震系统中,包括形状记忆合金绞线支撑减震器、装配式防屈曲支撑、环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座、组合隔震支座、X型消能减震支撑器中的任意两个的组合,该组合中的两个减震装置并行安装,两个减震装置共同并行安装组成减震系统,能够发挥在减震方向等的减震互补作用,因为不同的减震装置具有自己的优点,相应也具有缺陷,因而,形成组合产品能够相互互补,作为进一步的技术方案,并在形状记忆合金绞线支撑减震器、装配式防屈曲支撑、环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座、组合隔震支座、X型消能减震支撑器的表面喷涂防火涂层,从而解决震中可能发生火灾导致减震装置被直接损害的问题。
防火涂层由以下原料按质量份数配比制成:
将上述原料粉碎、搅拌并混合得涂料,涂料在所述支撑减震器、防屈曲支撑、隔震支座、减震支撑器表面形成涂层。涂层厚度为2mm,测定耐火极限时间为63分钟。
在本实施例,作为一种优选方案,对于一种减震系统,作出详细说明,然而,上述形状记忆合金绞线支撑减震器、装配式防屈曲支撑、环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座、组合隔震支座、X型消能减震支撑器中的任意两个的组合或者超过两个的组合,组合中的两个或以上的减震装置并行安装,两个减震装置共同并行安装组成减震系统,均属于本发明所述的减震系统,具体的,优选实施例公开了叠加双向震动的隔震装置,包括两组隔震支座,为第一隔震支座和第二隔震支座,第一隔震支座与第二隔震支座直接接触并固定连接,所述的第一隔震支座位于第二隔震支座的上方或者所述的第一隔震支座与第二隔震支座并排安装。第一隔震支座是环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座,第二隔震支座是组合隔震支座。第一隔震支座位于第二隔震支座的上方,则环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座的外圆筒的底面被固定连接在所述的第一连接钢板的上表面。所述的组合隔震支座,呈上、下部结构,且所述的上部用于对竖直震动隔震,所述的下部用于对水平震动隔震,具体参见实施例4的组合隔震支座。所述的环形形状记忆合金弹簧全方位隔震支座,具体请参见实施例3的隔震支座。对于同为两个方向减震的装置,对弹簧的压缩和拉伸(即弹簧耗能的影响),单一装置,可以单纯的增加弹簧的长度增加耗能水平,但是并不理想,弹簧的长度增加到一定范围,其耗能强度并不会具有较大的增加,因而考虑两种组合的协同使用,相较于单纯增加弹簧长度的方案,其耗能效果更佳。即该方案解决了单纯增加弹簧长度却无法更好提高耗能效果的问题。
以上所述,仅为本发明创造较佳的具体实施方式,但本发明创造的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内,根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种X型消能减震支撑方法,其特征在于,在发生地震时,框架会进行左右晃动,左右晃动对支撑器进行压缩或拉伸。
2.如权利要求1所述的X型消能减震支撑方法,其特征在于,外套筒(3)的外侧壁其固定连接在框架的一个柱子,固定连接点是连接点a,短钢壁组的第一短钢壁(11)和第二短钢壁(12)终端点的交叉固定处与框架的另一个柱子连接,固定连接点是连接点e,连接点a、e连接在框架两边相对的柱子。
3.如权利要求2所述的X型消能减震支撑方法,其特征在于,框架发生拉伸时,支撑器由于拉伸,连接点b、c、d能够转动,拉伸作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁(9)、第二长钢壁(10)、第一短钢壁(11)、第二短钢壁(12)被拉伸,因而在竖向呈变扁平趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变小,使水平臂被拉伸闭并远离外套筒(3),进而拉伸形状记忆合金弹簧(1)。
4.如权利要求3所述的X型消能减震支撑方法,其特征在于,框架发生压缩时,支撑器由于压缩,连接点b、c、d能够转动,压缩作用于连接点a、e,使得交叉的第一长钢壁(9)、第二长钢壁(10)、第一短钢壁(11)、第二短钢壁(12)被压缩,因而在竖向呈变宽趋势,第一长臂与第二长臂之间的夹角变大,使水平臂被压缩并靠近外套筒(3),进而压缩形状记忆合金弹簧(1)。
5.如权利要求4所述的X型消能减震支撑方法,其特征在于,由转动把力的作用转换到水平臂与外套筒(3)之间,使水平臂与外套筒(3)之间远离或靠近,对形状记忆合金弹簧(1)拉伸或压缩。
6.如权利要求5所述的X型消能减震支撑方法,其特征在于,所述的形状记忆合金弹簧(1)拉伸或压缩,是由所述的水平壁被长钢壁对水平壁拉伸或压缩,而水平壁由形状记忆合金弹簧(1)被固定于上横臂(5)或下横臂(6),从而对形状记忆合金弹簧(1)在两个横向的两个连接点a、e方向被拉伸或压缩。
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---|---|---|---|---|
CN206448586U (zh) * | 2017-02-13 | 2017-08-29 | 东华理工大学 | 一种新型sma阻尼器 |
CN107152098A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-12 | 大连大学 | 分级减震方法 |
CN108179910A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-06-19 | 安徽理工大学 | 限位套筒u型软钢阻尼器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈云等: "新型耗能增强型形状记忆合金阻尼器减震性能研究", 《湖南大学学报(自然科学版)》 * |
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