[實用新型]一種消能阻尼器極限位移保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420759696.1
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN204252317U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊坤
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于土木工程結(jié)構(gòu)抗震控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消能阻尼器極限位移保護裝置。

背景技術(shù)

隨著建筑物跨度增大、高度增加以及結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜，按傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計的工程結(jié)構(gòu)在強地震作用下，很難完全避免損傷和破壞。通過振動控制技術(shù)來抑制外部動力荷載引起的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)是提高結(jié)構(gòu)安全性的有效手段。其中應(yīng)用被動抗震控制技術(shù)較為多見，如應(yīng)用各種阻尼器進行結(jié)構(gòu)被動抗震控制。但在研究領(lǐng)域或工程應(yīng)用中均未考慮當結(jié)構(gòu)發(fā)生超出阻尼器正常運行行程范圍之外的大變形時，如何確保阻尼器仍能正常運行而不會因遭到突然破壞導(dǎo)致失去對結(jié)構(gòu)的抗震控制保護作用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其具有獨特的構(gòu)造特點，設(shè)計新穎合理，使用方便，能夠有效防止消能阻尼器在結(jié)構(gòu)抗震控制進程中因過大的變形而突然失效，且能夠有效降低結(jié)構(gòu)損害，性能可靠，為土木工程領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)的抗震控制提供了更為安全有效的裝置，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：包括一端為敞口端、另一端為封閉端的防護殼，所述防護殼的封閉端外部連接有用于連接消能阻尼器的連接件，所述防護殼的敞口端插裝有一端插入防護殼內(nèi)部、另一端外露在防護殼外部且能夠在防護殼的敞口端內(nèi)部往復(fù)運動的滑動導(dǎo)桿，所述滑動導(dǎo)桿插入防護殼的敞口端內(nèi)部的一端端部固定連接有能夠在防護殼內(nèi)部往復(fù)運動的滑塊，所述防護殼的中部內(nèi)壁上設(shè)置有用于對滑塊的往復(fù)運動位置進行限位的滑塊定位肋，所述滑塊與防護殼的封閉端之間設(shè)置有一端與滑塊連接、另一端與防護殼的封閉端連接且施加有預(yù)應(yīng)力σ_p的奧氏體形狀記憶合金絲。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述連接件通過第一螺絲與防護殼的封閉端連接。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述防護殼的敞口端內(nèi)壁上設(shè)置有與滑動導(dǎo)桿相接觸且用于對滑動導(dǎo)桿在防護殼的敞口端內(nèi)部往復(fù)運動進行導(dǎo)向的滑動導(dǎo)桿導(dǎo)向輪。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述滑塊上安裝有與防護殼內(nèi)壁相接觸且用于對滑塊在防護殼內(nèi)部的往復(fù)運動進行導(dǎo)向的滑塊導(dǎo)向輪。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述滑塊的形狀為工字形，所述滑塊導(dǎo)向輪的數(shù)量為四個，且兩個滑塊導(dǎo)向輪位于滑塊的頂部，另兩個滑塊導(dǎo)向輪位于滑塊的底部。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述滑塊通過第二螺絲與滑動導(dǎo)桿插入防護殼的敞口端內(nèi)部的一端端部固定連接。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述奧氏體形狀記憶合金絲的一端通過第一調(diào)節(jié)螺栓與滑塊連接，所述奧氏體形狀記憶合金絲的另一端通過第二調(diào)節(jié)螺栓與防護殼的封閉端連接。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：所述奧氏體形狀記憶合金絲的數(shù)量為一根或多根。

上述的一種消能阻尼器極限位移保護裝置，其特征在于：施加給奧氏體形狀記憶合金絲的預(yù)應(yīng)力σ_p的大小為其中，k_max為所述消能阻尼器的最大剛度，n為奧氏體形狀記憶合金絲的數(shù)量，A_SMA為單根奧氏體形狀記憶合金絲的截面面積。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型具有獨特的構(gòu)造特點，當結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形時，本實用新型可起到對消能阻尼器的有效保護，同時又對結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生的動力反應(yīng)有一定的控制作用；當結(jié)構(gòu)受地震作用而產(chǎn)生較大變形時，超出消能阻尼器可承受的范圍以外的變形激活本實用新型的保護機制，牽引滑動導(dǎo)桿做往復(fù)運動，滑動導(dǎo)桿通過滑塊及使奧氏體形狀及合金絲產(chǎn)生拉伸或回縮運動，發(fā)揮其超彈性性能，從而承擔(dān)“多余的”結(jié)構(gòu)變形，避免消能阻尼器先于結(jié)構(gòu)破壞而失去對結(jié)構(gòu)的抗震控制作用，同時本實用新型本身又能消耗結(jié)構(gòu)中地震輸入的部分能量，一定程度上減小結(jié)構(gòu)物在地震中產(chǎn)生的動力反應(yīng)；因此在本實用新型進入極限位移保護狀態(tài)后，本實用新型體現(xiàn)出了既保護消能阻尼器、又保護結(jié)構(gòu)的雙重功效，設(shè)計新穎合理。

2、當結(jié)構(gòu)大變形階段結(jié)束重新進入正常變形階段時，本實用新型能夠自動復(fù)位到初始狀態(tài)，同時消能阻尼器亦恢復(fù)正常運行狀態(tài)，此時本實用新型相當于一個附加剛性連接桿，將結(jié)構(gòu)變形傳遞給消能阻尼器。