CN113502734B - 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器 - Google Patents

一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN113502734B
CN113502734B CN202110825456.1A CN202110825456A CN113502734B CN 113502734 B CN113502734 B CN 113502734B CN 202110825456 A CN202110825456 A CN 202110825456A CN 113502734 B CN113502734 B CN 113502734B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder body
fixedly connected
energy
damper
piston rod
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.)
Active
Application number
CN202110825456.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113502734A (zh
Inventor
陈磊
王东升
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.)
Hengshui Rubber General Plant Co ltd
Original Assignee
Hebei 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 Hebei University of Technology filed Critical Hebei University of Technology
Priority to CN202110825456.1A priority Critical patent/CN113502734B/zh
Publication of CN113502734A publication Critical patent/CN113502734A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113502734B publication Critical patent/CN113502734B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D11/00Suspension or cable-stayed bridges
    • E01D11/04Cable-stayed bridges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00Material constitution of bridges
    • E01D2101/30Metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00Material constitution of bridges
    • E01D2101/40Plastics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

本发明公开一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,包括依次连接的速度锁定装置、三阶屈服防屈曲支撑和自复位装置;速度锁定装置包括缸体,缸体一端固定连接有连接筒,连接筒远离缸体的一端与三阶屈服防屈曲支撑固定连接;缸体内穿设有活塞杆,活塞杆一端穿过缸体后固定连接有端部连接件,另一端穿过缸体后活动设置于连接筒内,缸体内设置有流体介质,活塞杆上穿设有活塞,活塞位于缸体内,且活塞上开设有阻尼孔;端部连接件用于和主体结构连接。本发明实现了桥梁结构在正常使用状态和地震荷载下的不用约束形式,通过外荷载的速度大小判定减震装置的开启或关闭,改变整体结构刚度,降低地震响应。

Description

一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器
技术领域
本发明涉及减震耗能装置技术领域,特别是涉及一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器。
背景技术
斜拉桥因为优良的力学性能优势和良好的跨越能力在沿海地区得到了广泛的发展。我国的沿海地区处于环太平洋地震带,主要受华北地震区和东南沿海地震带的影响,桥梁结构作为国家基础设施中的关键组成部分,其在地震灾害下的响应显得尤为重要。
90年代随着减隔震设计理论的引入,跨海桥梁抗震方式从传统的延性抗震设计方法转移到通过在结构特定部位设定合适的消能减震装置,通过局部变形提供附加阻尼,以改变结构的动力特性,减轻结构的地震响应。通过在斜拉桥塔-梁间设置减震耗能装置,来减轻跨海斜拉桥在地震下的响应是一种有效的方式。防屈曲支撑是一种常用的被动耗能装置,其基本原理是利用核心金属材料的塑性变形来耗散能量,金属材料在进入塑性状态后具有良好的滞回特性,且防屈曲支撑的构造形式简单,造价低廉,力学模型明确,得到了广泛的应用。跨海斜拉桥受温度的影响较大,在正常使用状态下需要考虑温度引起的主梁变形,普通的防屈曲支撑梁端直接与主体结构相连,增加了结构的刚度,改变了约束形式,无法释放桥梁主体结构的温度次内力,增大了主体结构的受力需求,对结构不利。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,以解决上述现有技术存在的问题,实现了桥梁结构在正常使用状态和地震荷载下的不用约束形式,通过外荷载的速度大小判定减震装置的开启或关闭,改变整体结构刚度,降低地震响应。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,可以改变结构的约束形式,控制减震形式,提高减震效率,并能实现不同等级地震动下的多级耗能,提升结构的屈服后刚度和耗能能力,减小震后残余位移,保证桥梁主体结构的安全;且能够实现震后对减震装置的快速评估和更换,降低维修费用,其结构包括依次连接的速度锁定装置、三阶屈服防屈曲支撑和自复位装置,采用速度锁定装置控制本发明的的开启与关闭,起到开关的作用;所述速度锁定装置包括缸体,所述缸体一端固定连接有连接筒,所述连接筒远离所述缸体的一端与所述三阶屈服防屈曲支撑固定连接;所述缸体内穿设有活塞杆,所述活塞杆一端穿过所述缸体后固定连接有端部连接件,另一端穿过所述缸体后活动设置于所述连接筒内,所述缸体内设置有流体介质,连接筒内无流体介质,这样可以确保速度锁定装置在缸体内的体积保持恒定,保证速度锁定装置的稳定性,所述活塞杆上穿设有活塞,所述活塞位于所述缸体内,且所述活塞上开设有阻尼孔,从而活塞可以在活塞杆的带动下控制流体介质通过阻尼孔的速度,实现速度锁定装置根据外荷载速度大小开启或关闭;所述端部连接件用于和主体结构连接。
可选的,所述三阶屈服防屈曲支撑包括外套筒和内套筒,所述外套筒和内套筒之间设置有第一耗能内芯和第二耗能内芯;所述第一耗能内芯和第二耗能内芯两端分别固定连接有左端板和右端板,所述外套筒一端与所述左端板固定连接,所述内套筒远离所述左端板的一端与所述右端板固定连接;所述外套筒远离所述左端板的一端外侧套设有W型钢板阻尼器,所述W型钢板阻尼器一端与所述右端板固定连接,所述W型钢板阻尼器的W连接件中部与所述外套筒侧壁固定连接;所述左端板远离所述右端板的一端与所述连接筒固定连接;内套筒与右端板焊接,外套筒与左端板焊接,内套筒、外套筒的长度小于第一耗能内芯和第二耗能内芯的长度,为第一耗能内芯和第二耗能内芯的轴向变形留出一定的活动空间,内套筒、外套能够筒限制第一耗能内芯和第二耗能内芯在厚度方向(内芯的弱轴方向)发生整体屈曲。
可选的,所述连接筒与所述左端板之间设置有底板,所述底板一端与所述左端板通过螺栓固定连接,所述底板另一端与所述连接筒固定连接,可以分开同时制作速度锁定装置和防屈曲装置,缩短加工时间,且在地震荷载作用下,速度锁定装置锁死,防屈曲支撑发生塑性变形耗能,震后速度锁定装置可以正常使用,只需更换防屈曲支撑即可,节约费用。
可选的,所述外套筒、内套筒和W型钢板阻尼器的横截面均为矩形结构;所述第一耗能内芯和第二耗能内芯均为矩形片状结构,且两个所述第一耗能内芯对称设置于所述内套筒的两个相对的外侧面上,两个所述第二耗能内芯对称设置于所述内套筒另两个相对的外侧面上;所述外套筒侧壁、内套筒侧壁、第一耗能内芯和第二耗能内芯上均分别开设有对应的开孔,内芯开孔是为了实现防屈曲支撑的定点耗能,依据“中间削弱相当于其他部位加强”的设计原理,可以防止防屈曲支撑在端部或焊缝处发生破坏,提升防屈曲支撑的耗能能力和使用寿命;内、外套筒的开孔形式及大小依据内芯开孔形式确定,可以在确保防屈曲支撑的整体刚度的前提下,降低试件的重量,并能节省材料使用,实现轻型化高承载力的设计原则,在内芯和内、外套筒之间设有聚四氟乙烯板,减小内芯在发生变形时与套筒产生的摩擦力,降低防屈曲支撑的拉压不对称性。
可选的,所述内套筒外侧对称设置有四个侧向约束板条,所述侧向约束板条设置于所述第一耗能内芯侧边与相邻的第二耗能内芯侧边之间,侧向约束板条能够限制内芯在宽度方向(内芯的强轴方向)发生整体屈曲。
可选的,所述自复位装置包括固定设置于所述外套筒和右端板之间的电驱动形状记忆聚合物复合材料块,所述电驱动形状记忆聚合物复合材料块一端与所述外套筒固定连接,另一端与所述右端板固定连接;所述W型钢板阻尼器的W连接件中部与所述外套筒侧壁固定连接位置处设置有位移传感器,所述位移传感器通过A/D转换器电连接有控制器,所述控制器通过D/A转换器与所述电驱动形状记忆聚合物复合材料块电连接。采用电驱动形状记忆聚合物复合材料块(SMPC)进行自复位,其中SMPC以形状记忆聚合物为基底,实现形状记忆功能;以电驱动材料为增强相,获得驱动单元。在构件组装前对SMPC进行位移-电流相关的形状记忆训练,在阻尼器发生变形时,由附加的位移传感器精确测量位移信号,通过A/D转换器将位移信号转换为电信号,通过控制器计算得到所需要输出的电信号,并将电信号经D/A转换器转换为电流信号,施加给SMPC,产生变形,实现自复位。
可选的,所述W型钢板阻尼器的侧板上开设有矩形开口,所述W连接件的两端分别与所述矩形开口两侧的内壁固定连接,所述位移传感器位于所述W连接件的中部与所述矩形开口远离右端板一端的内壁位置处。
可选的,所述端部连接件与所述缸体之间固定设置有活塞杆保护罩,可以保证活塞杆在滑出缸体时保持清洁和增强耐腐蚀性能,所述活塞杆一端穿过所述活塞杆保护罩后与所述端部连接件固定连接,所述缸体内部与所述活塞杆保护罩和所述连接筒内部均不连同。
可选的,所述端部连接件远离所述活塞杆的一端为耳环结构或钢板结构,从而左侧端部连接件可以采用耳环形式,或者采用钢板和主体结构进行栓接、铆接或焊接等形式与主体结构连接。
可选的,所述流体介质为二甲基硅油。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提供的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器具有如下优点:
速度锁定:实现桥梁结构在正常使用状态和地震荷载下的不用约束形式,通过外荷载的速度大小判定减震装置的开启或关闭,改变整体结构刚度,降低地震响应。
重复使用:速度锁定装置和防屈曲支撑端板通过螺栓进行连接,可分别同时进行设计和制作,缩短加工时间;且地震作用后,防屈曲支撑变形耗能需要更换,但速度锁定装置一般不会损伤,可继续使用,通过螺栓串联的方式可以在震后仅更换防屈曲支撑即可,且更换容易,能降低修复费用。
多级屈服:耗能装置同时使用W型钢板阻尼器,并采用不锈钢S304和S2205作为防屈曲支撑的内芯材料,对应不同地震动下分别进入屈服状态,实现多级屈服耗能。
耐腐蚀:整个装置全部使用不锈钢进行制作,提升耐腐蚀性能。
定点耗能:防屈曲支撑的内芯进行了开孔设计,相当于对中间部分削弱,能够实现在拉压变形后损伤位置出现在开孔位置平行段部分,避免了端部过渡段和焊接部位的破坏。
轻型化高承载力:对防屈曲支撑的内、外套筒依据内芯板的开孔尺寸同样进行了开孔设计,在保证能够限制住内芯整体屈曲变形的的前提下,减小整体减震装置的重量,且不锈钢内芯S2205的屈服强度较高,能够在较小截面尺寸的情况下提供较高的承载力。综合看来,可以实现防屈曲支撑的轻型化高承载力的特性。
损伤可观测:对防屈曲支撑进行开孔设计,在地震荷载作用后,能够通过开孔位置观测到防屈曲支撑内芯的情况和断裂情况,实现震后对减震装置的的快速评估。
自复位:通过形状记忆聚合物复合材料实现自复位,质量小,安装空间小,且能根据位移信号施加精准的电流,实现自复位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器整体结构示意图;
图2为本发明底板结构示意图;
图3为本发明速度锁定装置分解结构示意图;
图4为本发明三阶屈服防屈曲支撑分解结构示意图;
其中,100为能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器、1为缸体、2为封口板、3为连接筒、4为连接圆板、5为活塞杆、6为端部连接件、7为活塞、8为阻尼孔、9为活塞杆保护罩、10为外套筒、11为内套筒、12为第一耗能内芯、13为第二耗能内芯、14为左端板、15为右端板、16为W型钢板阻尼器、17为W连接件、18为侧向约束板条、19为底板、20为位移传感器、21为开孔、22为电驱动形状记忆聚合物复合材料块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,以解决上述现有技术存在的问题,实现了桥梁结构在正常使用状态和地震荷载下的不用约束形式,通过外荷载的速度大小判定减震装置的开启或关闭,改变整体结构刚度,降低地震响应。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考附图1-附图4所示,本发明提供一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器100,包括依次连接的速度锁定装置、三阶屈服防屈曲支撑和自复位装置,采用双出杆速度锁定型式的速度锁定装置控制本发明的的开启与关闭,起到开关的作用;速度锁定装置包括缸体1,缸体1两端设置有封口板2,封口板2上开设有活塞杆通孔,缸体1一端通过其中一个封口板2固定连接有连接筒3,连接筒3远离缸体1的一端通过连接圆板4与三阶屈服防屈曲支撑固定连接;缸体1内穿设有活塞杆5,活塞杆5一端穿过缸体1后固定连接有端部连接件6,另一端穿过缸体1后活动设置于连接筒3内,缸体1内设置有流体介质,流体介质为二甲基硅油,连接筒3内无流体介质,这样可以确保速度锁定装置在缸体1内的体积保持恒定,保证速度锁定装置的稳定性,活塞杆5上穿设有活塞7,活塞7位于缸体1内,且活塞7上开设有阻尼孔8,从而活塞7可以在活塞杆5的带动下控制流体介质通过阻尼孔8的速度,实现速度锁定装置根据外荷载速度大小开启或关闭;端部连接件6用于和主体结构连接。端部连接件6与缸体1之间固定设置有活塞杆保护罩9,可以保证活塞杆5在滑出缸体1时保持清洁和增强耐腐蚀性能,活塞杆5一端穿过活塞杆保护罩9后与端部连接件6固定连接,缸体1内部与活塞杆保护罩9内部和连接筒3内部均不连同。端部连接件6远离活塞杆5的一端为耳环结构或钢板结构,从而端部连接件6可以采用耳环形式,或者采用钢板和主体结构进行栓接、铆接或焊接等形式与主体结构连接。
具体的,三阶屈服防屈曲支撑包括外套筒10和内套筒11,外套筒10和内套筒11之间设置有第一耗能内芯12和第二耗能内芯13;第一耗能内芯12和第二耗能内芯13两端分别固定连接有左端板14和右端板15,外套筒10一端与左端板14固定连接,内套筒11远离左端板14的一端与右端板15固定连接;外套筒10远离左端板14的一端外侧套设有W型钢板阻尼器16,W型钢板阻尼器16一端与右端板15固定连接,W型钢板阻尼器16的W连接件17中部与外套筒10侧壁固定连接;左端板14远离右端板15的一端与连接筒3固定连接;内套筒11与右端板15焊接,外套筒10与左端板14焊接,内套筒11、外套筒10的长度小于第一耗能内芯12和第二耗能内芯13的长度,为第一耗能内芯12和第二耗能内芯13的轴向变形留出一定的活动空间,内套筒11、外套筒10能够限制第一耗能内芯12和第二耗能内芯13在厚度方向(内芯的弱轴方向)发生整体屈曲,具体的,侧向约束板条18限制内芯沿宽度方向(强轴方向)发生整体屈曲。
具体的,本发明第一耗能内芯12为不锈钢S304内芯,其结构为上下两块相同尺寸的内芯,屈服点较低,在280MPa左右,在小震下保持弹性,中震和大震下发生塑性变形耗能;第二耗能内芯13采用不锈钢S2205内芯,其结构为前后两块相同尺寸的内芯,屈服点较高,在580MPa左右,在小震和中震下保持弹性,在大震下发生塑性变形耗能,与不锈钢S304内芯并联使用可以实现不同地震下的多级屈服耗能。第一耗能内芯12为设置于内套筒11上下两端的S304,第二耗能内芯13为设置于内套筒11两侧的S2205,当多遇地震时,W型钢板阻尼器16耗能,设防地震时,S304耗能,罕遇地震时,S2205耗能。在地震作用下,防屈曲支撑的内芯发生多波屈曲耗能。
连接筒3与左端板14之间设置有底板19,底板19一端与左端板14通过螺栓固定连接,底板19另一端与连接筒3固定连接,可以分开同时制作速度锁定装置和防屈曲装置,缩短加工时间,且在地震荷载作用下,速度锁定装置锁死,防屈曲支撑发生塑性变形耗能,震后速度锁定装置可以正常使用,只需更换防屈曲支撑即可,节约费用。
外套筒10、内套筒11和W型钢板阻尼器16的横截面均为矩形结构,W型钢板阻尼器16的侧板上开设有矩形开口,W连接件17的两端分别与矩形开口两侧的内壁固定连接,位移传感器20位于W连接件17的中部与矩形开口远离右端板一端的内壁位置处;第一耗能内芯11和第二耗能内芯12均为矩形片状结构,且两个第一耗能内芯11对称设置于内套筒11的两个相对的外侧面上,两个第二耗能内芯13对称设置于内套筒11另两个相对的外侧面上;外套筒10侧壁、内套筒11侧壁、第一耗能内芯12和第二耗能内芯13上均分别开设有对应的开孔21,开孔21是为了实现防屈曲支撑的定点耗能,依据“中间削弱相当于其他部位加强”的设计原理,可以防止防屈曲支撑在端部或焊缝处发生破坏,提升防屈曲支撑的耗能能力和使用寿命;内、外套筒的开孔形式及大小依据内芯开孔形式确定,可以在确保防屈曲支撑的整体刚度的前提下,降低试件的重量,并能节省材料使用,实现轻型化高承载力的设计原则,在内芯和内、外套筒之间设有聚四氟乙烯板,减小内芯在发生变形时与套筒产生的摩擦力,降低防屈曲支撑的拉压不对称性。内套筒外侧对称设置有四个侧向约束板条,侧向约束板条设置于第一耗能内芯侧边与相邻的第二耗能内芯侧边之间,侧向约束板条18能够限制内芯在宽度方向(内芯的强轴方向)发生整体屈曲。
自复位装置包括固定设置于外套筒10和右端板15之间的电驱动形状记忆聚合物复合材料块22,电驱动形状记忆聚合物复合材料块22一端与外套筒10固定连接,另一端与右端板15固定连接;W型钢板阻尼器16的W连接件17中部与外套筒10侧壁固定连接位置处设置有位移传感器20,位移传感器20通过A/D转换器电连接有控制器,控制器通过D/A转换器与电驱动形状记忆聚合物复合材料块22电连接。采用电驱动形状记忆聚合物复合材料块(SMPC)进行自复位,其中SMPC以形状记忆聚合物为基底,实现形状记忆功能;以电驱动材料为增强相,获得驱动单元。在构件组装前对SMPC进行位移-电流相关的形状记忆训练,在阻尼器发生变形时,由附加的位移传感器精确测量位移信号,通过A/D转换器将位移信号转换为电信号,通过控制器计算得到所需要输出的电信号,并将电信号经D/A转换器转换为电流信号,施加给SMPC,产生变形,实现自复位。
本发明安装于斜拉桥塔-梁连接处进行减震控制。通过采用速度锁定装置(lock-up)实现减震装置的开启与否,根据斜拉桥外荷载状况改变约束形式,实现正常使用下因温度效应不启用耗能装置,释放温度次内力,地震荷载作用下启动耗能装置,改变整体结构的约束形式,提升耗能效果;震后可仅更换防屈曲支撑,降低维修费用;并且通过并联使用W型阻尼器、屈服强度较低的不锈钢S304和屈服强度较高的S2205扩大防屈曲支撑的耗能范围,实现在不同等级地震下的多级屈服耗能,提高屈服后刚度;而且内芯均采用核心段开孔的形式,能够保证耗能段发生在开孔处,减小端部和焊接处发生破坏的可能,实现定点屈服耗能;限制内芯屈曲的内外套筒也均进行了开孔设计,能够减轻防屈曲支撑的重量,实现轻型化高承载力设计,同时在震后可以快速有效的观察防屈曲支撑的破坏类型及破坏程度,且震后能够观测支撑内芯的损伤情况,实现对设计的新型减震装置快速有效的评估;采用形状记忆聚合物复合材料(SMPC)实现耗能装置的自复位效应,减小结构震后残余位移,所需安装空间小,质量轻,变形大,弹性模量可调,受温度影响小,能提供精准的变形实现自复位。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:包括依次连接的速度锁定装置、三阶屈服防屈曲支撑和自复位装置;所述速度锁定装置包括缸体,所述缸体一端固定连接有连接筒,所述连接筒远离所述缸体的一端与所述三阶屈服防屈曲支撑固定连接;所述缸体内穿设有活塞杆,所述活塞杆一端穿过所述缸体后固定连接有端部连接件,另一端穿过所述缸体后活动设置于所述连接筒内,所述缸体内设置有流体介质,所述活塞杆上穿设有活塞,所述活塞位于所述缸体内,且所述活塞上开设有阻尼孔;所述端部连接件用于和主体结构连接;所述三阶屈服防屈曲支撑包括外套筒和内套筒,所述外套筒和内套筒之间设置有第一耗能内芯和第二耗能内芯;所述第一耗能内芯和第二耗能内芯两端分别固定连接有左端板和右端板,所述外套筒一端与所述左端板固定连接,所述内套筒远离所述左端板的一端与所述右端板固定连接;所述外套筒远离所述左端板的一端外侧套设有W型钢板阻尼器,所述W型钢板阻尼器一端与所述右端板固定连接,所述W型钢板阻尼器的W连接件中部与所述外套筒侧壁固定连接;所述左端板远离所述右端板的一端与所述连接筒固定连接;所述外套筒、内套筒和W型钢板阻尼器的横截面均为矩形结构;所述第一耗能内芯和第二耗能内芯均为矩形片状结构,且两个所述第一耗能内芯对称设置于所述内套筒的两个相对的外侧面上,两个所述第二耗能内芯对称设置于所述内套筒另两个相对的外侧面上;所述外套筒侧壁、内套筒侧壁、第一耗能内芯和第二耗能内芯上均分别开设有对应的开孔。
2.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述连接筒与所述左端板之间设置有底板,所述底板一端与所述左端板通过螺栓固定连接,所述底板另一端与所述连接筒固定连接。
3.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述内套筒外侧对称设置有四个侧向约束板条,所述侧向约束板条设置于所述第一耗能内芯侧边与相邻的第二耗能内芯侧边之间。
4.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述自复位装置包括固定设置于所述外套筒和右端板之间的电驱动形状记忆聚合物复合材料块,所述电驱动形状记忆聚合物复合材料块一端与所述外套筒固定连接,另一端与所述右端板固定连接;所述W型钢板阻尼器的W连接件中部与所述外套筒侧壁固定连接位置处设置有位移传感器,所述位移传感器通过A/D转换器电连接有控制器,所述控制器通过D/A转换器与所述电驱动形状记忆聚合物复合材料块电连接。
5.根据权利要求4所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述W型钢板阻尼器的侧板上开设有矩形开口,所述W连接件的两端分别与所述矩形开口两侧的内壁固定连接,所述位移传感器位于所述W连接件的中部与所述矩形开口远离右端板一端的内壁位置处。
6.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述端部连接件与所述缸体之间固定设置有活塞杆保护罩,所述活塞杆一端穿过所述活塞杆保护罩后与所述端部连接件固定连接,所述缸体内部与所述活塞杆保护罩和所述连接筒内部均不连同。
7.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述端部连接件远离所述活塞杆的一端为耳环结构或钢板结构。
8.根据权利要求1所述的能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器,其特征在于:所述流体介质为二甲基硅油。
CN202110825456.1A 2021-07-21 2021-07-21 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器 Active CN113502734B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110825456.1A CN113502734B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110825456.1A CN113502734B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113502734A CN113502734A (zh) 2021-10-15
CN113502734B true CN113502734B (zh) 2022-07-26

Family

ID=78014196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110825456.1A Active CN113502734B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113502734B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203546581U (zh) * 2013-10-23 2014-04-16 中铁二院工程集团有限责任公司 带控制开关的锁定装置
JP6696754B2 (ja) * 2015-11-05 2020-05-20 株式会社ビー・ビー・エム 構造物用複合制振ダンパー
CN107165300B (zh) * 2017-06-21 2019-06-21 北京工业大学 一种防面外屈曲的菱形开孔h型钢阻尼器
CN110616629B (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 哈尔滨工业大学 一种速度锁定型自复位防屈曲支撑
CN110939210B (zh) * 2019-12-11 2021-04-30 北京工业大学 一种具有钢材多级屈服和摩擦耗能的肘节式阻尼器
CN111749119B (zh) * 2020-07-08 2021-08-10 中南大学 速度锁定软钢阻尼器以及包含该阻尼器的大跨度桥梁

Also Published As

Publication number Publication date
CN113502734A (zh) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Efficient design of cold-formed steel bolted-moment connections for earthquake resistant frames
Liu et al. Seismic performance of H-section beam to HSS column connection in prefabricated structures
Kim et al. Shaketable tests of a cold-formed steel shear panel
Yamamoto et al. A mechanical model for elastomeric seismic isolation bearings including the influence of axial load
Elchalakani et al. Tests of cold-formed circular tubular braces under cyclic axial loading
CN213390655U (zh) 一种自复位sma-铅粘弹性阻尼器
Fadhil et al. Effect of corrugation angle and direction on the performance of corrugated steel plate shear walls
KR101155232B1 (ko) 3차원 다공성 구조체를 이용한 구조물 진동 제어용 댐퍼 시스템
CN113502734B (zh) 一种能够实现自复位的速度锁定型三阶屈服阻尼器
CN201531070U (zh) 铝钢组合钢板剪力墙
Chen et al. Numerical investigation on seismic resilient steel beam-to-column connections with replaceable buckling-restrained fuses
CN107386437B (zh) 一种钢结构自复位的梁柱节点
CN108951906B (zh) 一种砌体结构关键部位的抗震耗能装置及其安装方法
Liu et al. Behaviour of open beam-to-tubular column angle connections under combined loading conditions
Lukačević et al. Numerical study on bending resistance of cold‐formed steel back‐to‐back built‐up elements
Hwang et al. Shaking table tests of pinned-base steel gable frame
Vulcu et al. 11.13: Hybrid seismic protection system: Buckling restrained brace of nano‐micro composite magneto rheological damper
Koushky et al. Nonlinear analysis of double-layer grids with compositive nodes under symmetric and unsymmetrical gravity loads
Endo et al. Analytical study on seismic performance evaluation of long-span suspension bridge steel tower
CN217268143U (zh) 一种防屈曲支撑装置
Ghassemieh et al. Parametric analysis of steel plated shear structures
Xu et al. Hysteretic performance of new generation buckling restrained braces
CN219671726U (zh) 一种变截面负泊松比胞元开孔圆筒核心屈曲约束支撑
CN216006591U (zh) 一种装配式耗能桥梁结构
Cahís et al. An inovative elasto-plastic energy dissipator for the structural and non-structural building protection

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230524

Address after: 053000 No. 989, Hengzao Road, Binhu New District, Hengshui City, Hebei Province

Patentee after: HENGSHUI RUBBER GENERAL PLANT Co.,Ltd.

Address before: No. 5340, Xiping Road, Shuang Kou Town, Beichen District, Tianjin

Patentee before: Hebei University of Technology