[實用新型]纏繞型自復位形狀記憶合金連梁阻尼器

有效

• 申請號: 201220527249.4
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN202990150U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 毛晨曦;王振營
• 申請（專利權）人: 毛晨曦
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種阻尼器，具體涉及一種用于鋼筋混凝土剪力墻結構的被動耗能減震裝置。?

背景技術

剪力墻結構具有較大的整體剛度，地震作用下容易造成應力集聚，發生脆性剪切破壞。而在罕遇地震下如果墻肢首先發生破壞，不利于剪力墻結構體系二道抗震防線的實現，也不能保證貫徹結構“大震不倒”的抗震設防原則。為此，剪力墻結構的延性設計要求罕遇地震作用下連梁先于墻肢屈服，通過連梁形成塑性鉸耗能，同時改變結構振動頻率，避開地震的卓越周期，一定程度上減弱結構共振響應。?

目前關于提高剪力墻結構抗震性能的研究大多基于傳統結構抗震設計思想，即通過連梁構件本身的適度循環塑性變形來耗散地震能量。具體提高連梁變形性能的措施包括改變連梁配筋形式、在鋼筋混凝土連梁中配置型鋼、在連梁中開水平通縫或在連梁兩端開豎縫、將鋼筋混凝土連梁替換成鋼連梁等。然而連梁本身塑性變形的積累總不可避免地導致連梁損傷破壞，地震后修復困難且維修費用較大。?

結構耗能減震技術已經被證明是一種有效的結構抗震技術，通過在結構中加入具有較大耗能能力的耗能器，正常使用情況下保證一定側向剛度，結構處于彈性狀態，大震時隨著側向位移的增大，耗能器產生較大阻尼，集中耗能，降低結構振動響應，避免主體結構損傷。雖然自1972年美國學者J.?T.?P.?Yao提出結構振動控制的概念以來，各種耗能減震裝置層出不窮，但至今針對剪力墻結構體系的耗能減振研究還不多見，究其原因主要是在剪力墻結構體系中安裝耗能減震裝置要比框架結構困難很多。澳大利亞昆士蘭科技大學的Thambiratnam等曾提出在剪力墻不同高度處挖洞，在洞內打斜撐安裝耗能減震裝置；華中科技大學的楊軍也曾提出在剪力墻中沿豎向中軸線開城垛口形的豎向通縫，并在縫內安置豎向耗能減震裝置。但這兩種解決方案中，前者由于過度削弱剪力墻剛度而產生薄弱層，后者因為構造過于復雜難以實現都沒有廣泛被其他學者接受。澳大利亞昆士蘭科技大學的Madsen等提出在連梁下部安裝交叉斜撐，并在斜撐中安裝粘彈性阻尼器承擔非彈性變形耗散地震能量；廣西工業大學的鄧志恒等也提出了類似的構想，稱為新型組合鋼連梁，即在鋼連梁下部安裝交叉斜撐，并在斜撐交叉點安裝摩擦阻尼器，提高連梁耗能能力；哈爾濱工業大學的騰軍教授等提出以軟鋼耗能構件替代連梁，提高連梁耗能能力。上述文獻提出的方案繼承了傳統剪力墻延性抗震設計中由連梁耗散地震能量的思想，但又利用了耗能減震裝置減小連梁的塑性累積變形，是比較合理的解決方案，但連梁中的耗能減震裝置在地震后由于存在不可回復非彈性變形仍需替換。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種構造簡單、不易損壞、耗能能力高且減震效果好的纏繞型自復位形狀記憶合金連梁阻尼器。?

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種纏繞型自復位形狀記憶合金連梁阻尼器，包括有設置在連梁斷開部位的左端頭和右端頭、以及連接它們的側板和自復位形狀記憶合金絲，其中，所述左端頭設有平行于連梁側面的兩個耳板，右端頭兩側對稱設有柱狀凸起，所述柱狀凸起的底面為長軸豎直的橢圓，所述側板的左側通過螺栓與左端頭相連，右側設有套接柱狀凸起的橢圓孔，該橢圓孔的長軸大于柱狀凸起底面的長軸，該橢圓孔的外側長軸延長線上設置有上下兩個掛耳，所述自復位形狀記憶合金絲纏繞在掛耳和柱狀凸起上，并將柱狀凸起固定在橢圓孔中部。?

自復位形狀記憶合金是一種具有多種特殊力學性能的功能材料。處于奧氏體狀態的形狀記憶合金具有超彈性特性，即當其最大應變不超過8%時，材料變形完全可以自動回復，不產生殘余變形，在形狀記憶合金產生變形和變形回復的過程中還具有一定的耗能能力。?

采用上述技術方案的纏繞型自復位形狀記憶合金連梁阻尼器具有如下優點：1，由于僅包括有設置在連梁斷開部位的左端頭和右端頭、以及連接它們的側板和自復位形狀記憶合金絲，所以其結構更加簡單；2，由于所述左端頭設有平行于連梁側面的兩個耳板，右端頭兩側對稱設有柱狀凸起，所述柱狀凸起的底面為長軸豎直的橢圓，所述側板的左側通過螺栓與左端頭相連，右側設有套接柱狀凸起的橢圓孔，該橢圓孔的長軸大于柱狀凸起底面的長軸，該橢圓孔的外側長軸延長線上設置有上下兩個掛耳，所述自復位形狀記憶合金絲纏繞在掛耳和柱狀凸起上，并將柱狀凸起固定在橢圓孔中部；當兩側剪力墻肢在水平地震作用下發生彎曲變形，阻尼器連接的兩個懸臂連梁發生相對轉動和豎向錯動此時，左、右端頭會克服自復位形狀記憶合金絲的拉力發生豎向錯動并迅速復位，自復位形狀記憶合金產生變形和變形回復時可以吸收大量的能量，避免連梁本身受損，因此，其耗能能力高、減震效果好且不易損壞。?