CN208039514U - 一种自复位耗能阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自复位耗能阻尼器，通过设置外壳和推拉板，将推拉板一端置于外壳内，能够在外壳内腔滑动，外壳内固定有两个平行设置的固定杆，推拉板上设有滑动杆，滑动杆与两个固定杆之间通过SMA丝连接，推拉杆的另一端和外壳与推拉杆另一端相对的一端均设有一个用于固定连接的连接头，利用SMA丝连接设置在外壳内的滑动杆与固定杆，实现大阻力的阻尼以及自恢复，本装置构造简单，造价低廉，方便工厂式量化生产，使用方便灵活，实用性强。在较小荷载下便能参与耗能工作，减小地震中建筑结构受力构件的能量耗散吸收，阻尼器中的SMA丝的超弹性可实现在中小震后阻尼器恢复到初始状态，从而实现地震后减小乃至消除建筑结构的残余变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程领域，尤其涉及的是一种自复位耗能阻尼器。
背景技术
我国位于世界两大地震带-欧亚地震带和环太平洋地震带的包围之中，具有地震活动频度高、强度大、分布广、震源浅等特点，因此，我国是世界上地震多发的国家之一，同时也是遭受地震灾害最严重的国家之一。近年来，全国各地多次发生地震，给中国人们的生命财产带来了巨大的损失。每次地震中损失最严重的是农村与不发达城镇，建筑多数为粘土结构、砖石结构和低层砖混组合结构，这些传统结构整体性差，加上传统施工方法不规范，造成房屋抗震能力普遍较低，往往6-7度地震就会造成相当数量的房屋严重破坏或倒塌，造成人员财产损失严重。
在我国抗震设计规范中，主要利用提高结构的刚度和强度等方式来抵抗地震，然而这些均为结构本身耗散地震能量，对结构主体影响较大，并且由于地震的不确定性，结构尚不能通过自身调节来适应各种强度下的地震作用，很可能不满足安全性和稳定性而产生坍塌破坏。这样既不经济又达不到预期的效果，近年来随着振动控制技术的成熟，改变了结构体系利用自身储存和消耗地震能量的传统抗震设计方法，通过安装在结构上的控制装置与结构共同发挥作用来调谐从而减轻结构的地震反应，为结构抗震设计提供了一条崭新的途径。
消能减震技术是在结构的关键部位添加阻尼器用来消耗地震能量，从而减轻地震对结构主体的破坏，被证明是一种行之有效的被动控制方法。目前，消能减震技术因其构造简单、维护方便、减震效果好等特点，被广泛用于研究和实际工程中。但对于大多数偏远落后地区，房屋抗震设计受限于经济发展，近年来国内发展的减隔震装置普遍施工复杂，造价昂贵，在此类地区推广难度较大。因此急需一种结构简单、造价低的减震装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自复位耗能阻尼器，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种自复位耗能阻尼器，包括外壳和推拉板，推拉板一端置于外壳内，能够在外壳内腔滑动，外壳内固定有两个平行设置的固定杆，推拉板上设有滑动杆，滑动杆位于两个固定杆之间，滑动杆与两个固定杆之间通过SMA丝连接，推拉杆的另一端和外壳与推拉杆另一端相对的一端均设有一个用于固定连接的连接头。
进一步的，滑动杆与固定杆上下两端均连接有SMA丝。
进一步的，外壳内填充有弹性层，具体的弹性层为橡胶层。
进一步的，其中外壳为长方体壳，外壳的一端卡设有槽口，用于推拉板的进出滑动，外壳内设有用于推拉板滑动的滑槽，推拉板置于滑槽内。
进一步的，推拉板上设有限位槽，固定杆置于限位槽内。
进一步的，外壳、推拉板、固定杆和滑动杆均为45号钢，SMA丝采用 TiNi形状记忆合金丝。
进一步的，壳体内垂直于推拉板运动方向设有多个平行设置的固定杆，推拉板上设有与多个平行设置的固定杆平行的滑动杆，并且滑动杆与其同一平行面上的两个固定杆分别通过SMA丝连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型一种自复位耗能阻尼器，通过设置外壳和推拉板，将推拉板一端置于外壳内，能够在外壳内腔滑动，外壳内固定有两个平行设置的固定杆，推拉板上设有滑动杆，滑动杆位于两个固定杆之间，滑动杆与两个固定杆之间通过SMA丝连接，推拉杆的另一端和外壳与推拉杆另一端相对的一端均设有一个用于固定连接的连接头，利用设置在外壳内的滑动板带动滑动杆，利用SMA丝的自身弹力以及弹性层，实现大阻力的阻尼以及自恢复，本装置构造简单，造价低廉，方便工厂式量化生产，使用方便灵活，实用性强。本装置启动力相对较小，在较小荷载下便能参与耗能工作，减小地震中建筑结构受力构件的能量耗散吸收，从而达到保护建筑结构的作用。阻尼器中的 SMA丝的超弹性可实现在中小震后阻尼器恢复到初始状态，从而实现地震后减小乃至消除建筑结构的残余变形。
进一步的，滑动杆与固定杆上下两端均连接有SMA丝，保证了滑动板的平衡性和增强了本装置的阻尼力。
进一步的，外壳内填充有弹性层，利用弹性层结合SMA丝增加本装置滑动板与外壳的阻尼力，减小地震中建筑结构受力构件的能量耗散吸收，从而达到保护建筑结构的作用。
附图说明
图1为本实用新型主视图。
图2为本实用新型俯视图。
图3为本实用新型受压形式示意图。
图4为本实用新型受拉形式示意图。
图5为本实用新型推拉板结构示意图。
图6为本实用新型安装结构示意图。
图7为本实用新型轴侧示意图。
图中，1、外壳；2、推拉板；3、SMA丝；4、固定杆；5、弹性层；6、滑槽；7、连接头；8、滑动杆；9、限位槽；10、刚性连接杆；11、建筑物。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图1至图7所示，一种自复位耗能阻尼器，包括外壳1和推拉板2，推拉板2一端置于外壳1内，能够在外壳1内腔滑动，外壳1内固定有两个平行设置的固定杆4，推拉板2上设有滑动杆8，滑动杆8位于两个固定杆4 之间，滑动杆8与两个固定杆之间通过SMA丝3连接，推拉杆2的另一端和外壳1与推拉杆2另一端相对的一端均设有一个用于固定连接的连接头7；
滑动杆8与固定杆4上下两端均连接有SMA丝3，保证了滑动板2的平衡性和增强了本装置的阻尼力；
外壳1内填充有弹性层5，具体的弹性层5为橡胶层；
其中外壳1为长方体壳，外壳1的一端卡设有槽口，用于推拉板2的进出滑动，外壳1内设有用于推拉板2滑动的滑槽6，推拉板2置于滑槽6内；
推拉板2上设有限位槽9，固定杆4置于限位槽9内；
壳体1内垂直于推拉板2运动方向设有多个平行设置的固定杆，推拉板 2上设有与多个平行设置的固定杆平行的滑动杆，并且滑动杆与其同一平行面上的两个固定杆分别通过SMA丝3连接；
外壳1、推拉板2、固定杆4和滑动杆8均为45号钢，SMA丝3采用TiNi 形状记忆合金丝。
本实用新型的耗能过程如下所示，使用时，将壳体1和推拉板2外端的连接头通过刚性连接杆10与建筑物11连接，原始状态下，两个固定杆4 位于推拉板2的限位槽7内，当阻尼器受压时，壳体1与推拉板2相互挤压，推拉板2上的滑动杆8与其一侧的固定杆4之间的SMA丝产生拉力，且壳体 1内的弹性层5受到滑动杆8的挤压，从而达到阻尼器受压时缓冲的作用， SMA丝3在受拉过程中能够提供拉力恢复力，同时弹性层提供给滑动杆反向力，使得自复位耗能阻尼器在完全卸载时能够恢复到变性前的状态，从而实现耗能阻尼器的自复位。阻尼器受拉时，壳体1与推拉板2相互拉展，推拉板2上的滑动杆8与其一侧的固定杆4之间的SMA丝产生拉力，且壳体1内的弹性层5受到滑动杆8的挤压，从而达到阻尼器受压时缓冲的作用，SMA 丝3在受拉过程中能够提供拉力恢复力，同时弹性层提供给滑动杆反向力，使得自复位耗能阻尼器在完全卸载时能够恢复到变性前的状态，从而实现耗能阻尼器的自复位，SMA丝3和弹性层5参与变形耗能，从而打到耗能外部输入建筑结构的能量，减小建筑结构塑性变形耗散能量，SMA丝3的自复位能力，减小结构的残余变形。
如图所示，本装置与建筑物连接示意图，外壳1与滑动板2两端的连接头分别通过刚性连接杆连接于需要减震缓冲的建筑物体，从而起到建筑物晃动缓冲的作用，防止建筑物滑动过大产生变形。
本实用新型具有以下优点：
(1)该自复位耗能阻尼器构造简单，造价低廉，方便工厂式量化生产，使用方便灵活，实用性强。
(2)该自复位耗能阻尼器启动力相对较小，在较小荷载下便能参与耗能工作，大震作用下，由弹性层变形大量耗散能量，减小地震中建筑结构受力构件的能量耗散吸收，从而达到保护建筑结构的作用。
(3)阻尼器中的记忆合金丝的超弹性可实现在中小震后阻尼器恢复到初始状态，从而实现地震后减小乃至消除建筑结构的残余变形。
Claims (7)
1.一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，包括外壳(1)和推拉板(2)，推拉板(2)一端置于外壳(1)内，能够在外壳(1)内腔滑动，外壳(1)内固定有两个平行设置的固定杆(4)，推拉板(2)上设有滑动杆(8)，滑动杆(8)位于两个固定杆(4)之间，滑动杆(8)与两个固定杆之间通过SMA丝(3)连接，推拉杆(2)的另一端和外壳(1)与推拉杆(2)另一端相对的一端均设有一个用于固定连接的连接头(7)。
2.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，滑动杆(8)与固定杆(4)上下两端均连接有SMA丝(3)。
3.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，外壳(1)内填充有弹性层(5)。
4.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，其中外壳(1)为长方体壳，外壳(1)的一端卡设有槽口，用于推拉板(2)的进出滑动，外壳(1)内设有用于推拉板(2)滑动的滑槽(6)，推拉板(2)置于滑槽(6)内。
5.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，推拉板(2)上设有限位槽(9)，固定杆(4)置于限位槽(9)内。
6.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，外壳(1)、推拉板(2)、固定杆(4)和滑动杆(8)均为45号钢，SMA丝(3)采用TiNi形状记忆合金丝。
7.根据权利要求1所述的一种自复位耗能阻尼器，其特征在于，壳体(1)内垂直于推拉板(2)运动方向设有多个平行设置的固定杆，推拉板(2)上设有与多个平行设置的固定杆平行的滑动杆，并且滑动杆与其同一平行面上的两个固定杆分别通过SMA丝(3)连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN114645582A (zh) * | 2022-04-16 | 2022-06-21 | 北京工业大学 | 基于形状记忆合金材料的变刚度自复位阻尼器 |
| CN114776121A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-07-22 | 安徽工业大学 | 一种自复位形状记忆合金-泡沫铝基复合材料阻尼器 |
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