CN207847214U - 一种剪切复位型可控制软刚阻尼器 - Google Patents
一种剪切复位型可控制软刚阻尼器 Download PDFInfo
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Abstract
一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，包括上、下的钢板，在上、下的钢板正中间固定连接有一个耗能板，耗能板的前后两侧设置有受力板，受力板上下两端连接有压电堆，压电堆的另一端与上、下的钢板接触；受力板和耗能板之间固定有高阻尼橡胶；在受力板的外侧连接若干个相互平行的加劲板，加劲板的上端两端和上、下的钢板连接；受力板的顶部和耗能板的底部通过SMA丝连接，受力板的底部和耗能板的顶部通过SMA丝连接，SMA丝预先张拉3％的预应力；本实用新型在耗能板进入颈缩阶段达到最大位移之前通过SMA丝的张拉来限位，并实现在地震力撤除后实习自复位的功能；利用了压电堆的力学特性来实现人工的可控制化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阻尼器，特别涉及一种剪切复位型可控制软刚阻尼器。
背景技术
传统的建筑抗震设计体现了“硬抗”的思想，即加大梁柱等支撑结构的刚度、强度，加大尺寸多配筋来实现整体的稳定性，但是随着强震大震的现实显示，上述做法仍然逃不过被破坏倒塌失稳的结果，于是出现了一系列的消能减震、隔振技术，主要是在结构的节点、支撑、剪力墙、联结缝、楼层空间、相邻建筑间、主附结构间等部位设置阻尼装置，通过阻尼装置的弯曲、剪切、扭转变形来耗散地震能量，减小结构的地震反应，进而减轻结构的损伤。
目前，在阻尼器的应用最为普遍的一类则是软钢阻尼器，主要通过钢材的力学抗拉性能来进行耗能，其滞回特性稳定，低周疲劳特性良好，且不受环境温度影响，除此之外，软钢阻尼器构造简单，震后更换方便，减震机理明确，减震效果显著。但是当下的剪切型软刚阻尼器构造都是通过中间耗能钢一种材料来实现抗拉或者受剪，一旦超过了其强化阶段的最大值后钢材会出现颈缩而发生不可恢复的变形，无法实现复位，并且使用单一，没有实现人工主动化控制，因而存在改进的巨大空间。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，能够实现自复位，并可以实现半主动控制。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，包括上、下的钢板1，在上、下的钢板1正中间固定连接有一个耗能板2，耗能板2的前后两侧设置有受力板3，受力板3上下两端连接有压电堆5，压电堆5的另一端与上、下的钢板1接触；受力板3和耗能板2之间固定有高阻尼橡胶6。
所述的受力板3的外侧连接若干个相互平行的加劲板4，加劲板4的上端两端和上、下的钢板1连接。
所述的受力板3的顶部和耗能板2的底部通过SMA丝7连接，受力板3的底部和耗能板2的顶部通过SMA丝7连接，SMA丝7预先张拉3％的预应力。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型在耗能板2进入颈缩阶段达到最大位移之前通过SMA丝的张拉来限位，并实现在地震力撤除后实习自复位的功能。
2、本实用新型利用了压电堆5的力学特性来实现人工的可控制化。
附图说明
图1是本实用新型的正面结构示意图。
图2是本实用新型的侧面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细叙述。
参照图1与图2，一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，包括上、下的钢板1，在上、下的钢板1正中间通过焊接固定连接有一个耗能板2，耗能板2用来进行垂直方向的剪切耗能；耗能板2的前后两侧设置有受力板3，受力板3上下两端通过螺栓连接有压电堆5，压电堆5的另一端与上、下的钢板1接触；受力板3和耗能板2之间以硫化的工艺固定有高阻尼橡胶6，高阻尼橡胶6用来进行水平方向的剪切耗能；在受力板3的外侧焊接若干个相互平行的加劲板4，加劲板4的上端两端和上、下的钢板1焊接，加劲板4用来以保持稳定性。
所述的受力板3的顶部和耗能板2的底部通过SMA丝7连接，受力板3的底部和耗能板2的顶部通过SMA丝7连接，SMA丝7预先张拉3％的预应力。
本实用新型的工作原理为：
压电堆5是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，它具有最突出的压电效应，即正压电性和逆压电性。正压电效应是指压电陶瓷材料在外力作用下在其表面产生电流以将机械能转化为电能，而逆压电性则相反，具有可控制性且灵敏度高等特点。可以通过对压电堆5施加外加电流，使其在一定的电压的作用下发生变形，在竖向方向产生位移量。
SMA材料在常温奥氏体状态体下由于受到外力的作用会不断伸长直至进入马氏体塑形状态；在外力撤销之后，马氏体发生逆向变，逐渐恢复原先状态，或者通过加热的方式进而消除残余变形恢复原样的特性，
在受到地震时，受力板3与加劲板4承受竖向力保持整体的稳定性，耗能板2在地震力下通过钢材的本身抗拉性能进行左右的移动以进行耗能，耗能板2与受力板3之间的高阻尼橡胶6会限制耗能板2发生较大的剪切变形量；同时人工可以向压电堆5施加外在电流使得压电堆5向上变形顶起上、下的钢板1，使得上、下的钢板1之间的摩擦力增大，从而进一步增大耗能量；在地震作用撤除后通过SMA丝7的张拉以及自复位能力使得整个软刚阻尼器能够恢复原状，以实现可控制并自复位的功能。
Claims (3)
1.一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，包括上、下的钢板(1)，其特征在于：在上、下的钢板(1)正中间固定连接有一个耗能板(2)，耗能板(2)的前后两侧设置有受力板(3)，受力板(3)上下两端连接有压电堆(5)，压电堆(5)的另一端与上、下的钢板(1)接触；受力板(3)和耗能板(2)之间固定有高阻尼橡胶(6)。
2.根据权利要求1所述的一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，其特征在于：所述的受力板(3)的外侧连接若干个相互平行的加劲板(4)，加劲板(4)的上端两端和上、下的钢板(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种剪切复位型可控制软刚阻尼器，其特征在于：所述的受力板(3)的顶部和耗能板(2)的底部通过SMA丝(7)连接，受力板(3)的底部和耗能板(2)的顶部通过SMA丝(7)连接，SMA丝(7)预先张拉3％的预应力。
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Cited By (2)
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| CN109286335A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-29 | 中国直升机设计研究所 | 一种压电驱动器预应力的施加方法 |
| CN109629704A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-16 | 西安建筑科技大学 | 一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器 |
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2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109286335A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-29 | 中国直升机设计研究所 | 一种压电驱动器预应力的施加方法 |
| CN109286335B (zh) * | 2018-11-15 | 2020-02-21 | 中国直升机设计研究所 | 一种压电驱动器预应力的施加方法 |
| CN109629704A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-16 | 西安建筑科技大学 | 一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器 |
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