[實(shí)用新型]一種SMA自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720878369.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN207469445U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國(guó)華;包成;王梟迪;劉文淵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/24
• 分類號(hào): E04B1/24;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

本實(shí)用新型是一種SMA自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐，該支撐由延性剪切薄鋼板、矩形邊緣板件、型鋼支撐、形狀記憶合金束、錨固裝置、板鉸及相應(yīng)連接件組成，該支撐利用具有捏縮滯回特征延性剪切薄鋼板提供水平承載力和抗側(cè)剛度，并實(shí)現(xiàn)耗能，繞纏在錨固裝置上的形狀記憶合金束實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。本實(shí)用新型的自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐具有復(fù)位能力強(qiáng)、水平承載力高、抗側(cè)剛度大、耗能能力優(yōu)良、成本低的優(yōu)點(diǎn)，適合作為抗震結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件，在地震多發(fā)地區(qū)有廣泛的工程應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于土木工程結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SMA自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐。

背景技術(shù)

目前，地震仍然是導(dǎo)致建筑物破壞、造成人員傷亡的主要自然災(zāi)害之一，雖然經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)已實(shí)現(xiàn)“大震不倒”的目標(biāo)，但震后結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的殘余變形不僅導(dǎo)致建筑物使用功能的中斷，還會(huì)增大震后修復(fù)功能的難度，產(chǎn)生高額的修復(fù)費(fèi)用。所以開發(fā)震后殘余變形小，具有復(fù)位功能的新型抗震構(gòu)件具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者已開發(fā)了系列新型的自復(fù)位鋼支撐構(gòu)件，這些支撐的基本形式是將耗能裝置和復(fù)位部件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了復(fù)位和耗能的雙重功能。雖然已實(shí)用新型的復(fù)位支撐均具有復(fù)位和耗能能力，但仍存在部分缺點(diǎn)。如使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能時(shí)，施加過大的預(yù)應(yīng)力會(huì)對(duì)周邊的構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，正常使用狀態(tài)下的預(yù)應(yīng)力松弛也是一個(gè)問題。如采用形狀記憶合金絲/束/（Shape Memory Alloys，簡(jiǎn)稱SMA）實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能時(shí)，因耗能裝置的滯回特征過于飽滿，導(dǎo)致形狀記憶合金絲/束用量巨大，成本高昂。基于此，本實(shí)用新型提出了采用具有捏縮滯回特征的薄鋼板作為提供抗側(cè)剛度及水平承載力的主要部件，利用設(shè)置少量SMA實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，提出一種新型具有自復(fù)位功能的延性剪切薄板鋼支撐。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種耗能優(yōu)良、復(fù)位效果好、水平承載力高、抗側(cè)剛度大、SMA用量最少的新型自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐。該支撐的水平承載力及軸向剛度由具有捏縮滯回特征的薄鋼板提供，通過少量施加預(yù)應(yīng)力的形狀記憶合金線材實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。同時(shí)，在確保復(fù)位功能的前提下，大幅度減少SMA線材用量，降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種SMA自復(fù)位延性剪切薄板鋼支撐，包括延性剪切薄鋼板，所述延性剪切薄鋼板至少包含兩個(gè)水平端面和四個(gè)兩兩相鄰的側(cè)端面，所述延性剪切薄鋼板的四個(gè)側(cè)端面上固接有矩形邊緣板件構(gòu)成具有側(cè)向剛度的耗能部件，在側(cè)端面之間的鄰接處分別固接有型鋼支撐，每個(gè)型鋼支撐向?qū)?yīng)位置處的兩個(gè)側(cè)端面延伸并固接相應(yīng)側(cè)端面上的矩形邊緣板件，兩兩對(duì)角的型鋼支撐共線設(shè)置，在共線的兩個(gè)型鋼支撐間設(shè)有一對(duì)施加預(yù)應(yīng)力的復(fù)位部件，每對(duì)復(fù)位部件分別貼合在延性剪切薄鋼板的兩個(gè)水平端面上，以獲得延性剪切薄鋼板的水平承載力。

進(jìn)一步的，所述延性剪切薄鋼板為矩形板，其四個(gè)兩兩相鄰的側(cè)端面分別為上端面、右端面、下端面和左端面，兩個(gè)水平端面為前端面和后端面；

所述延性剪切薄鋼板的左端面和右端面分別固接有第一矩形邊緣板件和第二矩形邊緣板件，延性剪切薄鋼板的上端面和下端面分別固接有第三矩形邊緣板件和第四矩形邊緣板件；

所述延性剪切薄鋼板的左端面與上端面鄰接處固接有第一型鋼支撐，所述第一型鋼支撐的延伸部分固接第一矩形邊緣板件和第三矩形邊緣板件，延性剪切薄鋼板的上端面與右端面鄰接處固接有第二型鋼支撐，所述第二型鋼支撐的延伸部分固接第二矩形邊緣板件和第三矩形邊緣板件，延性剪切薄鋼板的左端面與下端面鄰接處固接有第三型鋼支撐，所述第三型鋼支撐的延伸部分固接第一矩形邊緣板件和第四矩形邊緣板件，延性剪切薄鋼板的右端面與下端面鄰接處固接有第四型鋼支撐，所述第四型鋼支撐的延伸部分固接第二矩形邊緣板件和第四矩形邊緣板件。