[實用新型]一種壓電-軟鋼復合耗能裝置

有效

• 申請號: 201820113205.4
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207846740U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 劉康寧;王社良
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種壓電?軟鋼復合耗能裝置，包括上連接板和下連接板，上連接板和下連接板的兩側通過圓錐形軟鋼連接，下連接板中部和承壓體底端剛性連接，承壓體頂端和槽型摩擦板連接，槽型摩擦板和上連接板相接；承壓體的底部兩側和SMA絲一端連接，SMA絲另一端和上連接板連接；承壓體內設有多個方孔，方孔里內置壓電堆；通過圓錐形軟鋼、SMA絲以及槽型摩擦板和上連接板的摩擦力消耗地震能量，震后SMA絲利用自身超彈性使其自復位；本實用新型耗能充分，復位能力強，有利于結構的半主動控制。

技術領域

本實用新型涉及建筑減震耗能技術領域，具體涉及一種壓電-軟鋼復合耗能裝置。

背景技術

對于許多高層建筑，超高層建筑來說，動力荷載的危害嚴重影響著其結構的安全性、適用性、耐久性。在許許多多的動力荷載中地震是最主要的動力作用之一，為了減緩地震造成的災害，國內外很多學者將消能減震技術運用到了建筑結構上，以此來緩解地震對于結構的破壞，而金屬阻尼器作為主要的減震耗能裝置之一，被廣泛的用到建筑結構上，但傳統的平面外彎曲的軟鋼阻尼器初始剛度小，豎向剛度也很小，并且屬于被動耗能裝置，震后自復位能力差，上述技術缺陷，成為本領域技術人員急待解決的一個技術問題。

發明內容：

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種壓電-軟鋼復合耗能裝置，耗能充分，復位能力強，有利于結構的半主動控制。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種壓電-軟鋼復合耗能裝置，包括上連接板1和下連接板2，上連接板1和下連接板2的兩側通過圓錐形軟鋼3連接，下連接板2中部和承壓體7底端剛性連接，承壓體7頂端和槽型摩擦板4連接，槽型摩擦板4和上連接板1相接；承壓體7的底部兩側和SMA絲5一端連接，SMA絲5另一端和上連接板1連接；承壓體7內設有多個方孔9，方孔9里內置壓電堆8。

所述的壓電堆8的上端與下端各設有一個墊片6。

所述的圓錐形軟鋼3的屈服強度為235MPa。

本實用新型的有益效果是：

通過圓錐形軟鋼3、SMA絲5以及槽型摩擦板4的初始摩擦力為結構提供初始剛度，使其在小震中保持彈性變形，在大震時通過外電壓是壓電堆8對槽型摩擦板4施加預頂力，增加摩擦力，使其與圓錐形軟鋼3和SMA絲5共同組成耗能體系消耗地震能量，并且承壓體7的存在提高了耗能裝置的豎向剛度，在震后，SMA絲5利用自身超彈性使其自復位。本實用新型耗能充分，復位能力強，有利于結構的半主動控制。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面圖。

圖3為圖1的B-B剖面圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對實用新型作進一步描述。

參照圖1、圖2和圖3，一種壓電-軟鋼復合耗能裝置，包括上連接板1和下連接板2，上連接板1和下連接板2的兩側通過4個圓錐形軟鋼3連接，4個圓錐形軟鋼3對稱分布，下連接板2中部和承壓體7底端剛性連接，承壓體7頂部和槽型摩擦板4連接，槽型摩擦板4和上連接板1相接；承壓體7的底部兩側和SMA絲5一端連接，SMA絲5另一端和上連接板1連接；承壓體7內設有6個方孔9，方孔9里內置壓電堆8。

所述的壓電堆8的上端與下端各設有一個墊片6，墊片6起到防止壓電端部損傷的作用。

所述的圓錐形軟鋼3的屈服強度為235MPa。

本實用新型的工作原理為：

在地震時，連接在建筑物下方的上連接板1受力，利用圓錐形軟鋼3發生彎拉變形、SMA絲5發生拉伸變形以及槽型摩擦板4與上連接板1的摩擦力，三者共同消耗地震能量；當大震時，通過隨時調節外電壓，改變壓電堆8對其槽型摩擦板4施加的預頂力，使槽型摩擦板4與上連接板1摩擦力增加，整個裝置的耗能能力更加充分。在震后，SMA絲5利用自身超彈性使其自復位。