[發明專利]雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器及其工作方法

在審

• 申請號: 201910352795.5
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN109958209A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 顏學淵;曹晨;鄭曉悅;王思杭;楊永泰;藍麗娟;林譽清
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

本發明涉及一種雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器，包括上連接板，在上連接板下方設置有下連接板，在上連接板與下連接板之間設置有耗能鋼板和形狀記憶合金絲；本發明還涉及一種雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器的工作方法。本發明結構合理、操作簡便，能對任一方向的震動進行耗能，同時具備復位的能力便于重復使用。

技術領域

本發明涉及一種雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器及其工作方法。

背景技術

現有的消能減震阻尼器裝置尤其是復合阻尼器大多數只是考慮阻尼器達到更強的耗能作用，將多種耗能機制共同耗能、阻尼器變形恢復而重復使用、雙向耗能等功能的結合并不多。2012年10月10日國知局授權公告了“超彈性形狀記憶合金-摩擦串聯阻尼器”的實用新型專利（公告號為：CN 102720283 A），該阻尼器由一級主板、前副板、右動桿、超彈性形狀記憶合金絲、限位套筒、左動桿、高強螺栓、二級主板、后副板、摩擦片、夾具和彈簧夾圈組成。通過設計設定摩擦單元的摩擦力大于SMA單元的最大輸出力。當外荷載較小或小震，阻尼器位移小于最大彈性位移時，僅超彈性形狀記憶合金絲消耗能量,且卸荷后無殘余位移，阻尼器復位。外荷載較大或大震，阻尼器位移大于最大彈性位移時，阻尼器通過摩擦單元的相對滑動產生摩擦力而消耗大量能量，而形狀記憶合金單元中左動桿和右動桿由于受前副板、一級主板和后副板的約束而不再發生相對位置的改變，則超彈性形狀記憶合金絲保持最大變形量，其耗能能力充分發揮，卸荷后，超彈性形狀記憶合金絲的變形量恢復，摩擦單元的相對滑動量為殘余位移。該阻尼器具有分階段耗能和自復位的特點，但是只是考慮到了X方向的耗能，沒有考慮到Y方向的耗能，在Y方向受力時阻尼器容易破壞。2016年07月27日國知局授權公告了“一種自復位形狀記憶合金-剪切型鉛復合耗能阻尼器”的實用新型專利（公告號為：CN 205399718 U），包括前蓋板、后蓋板、左拉板、右拉板、固定板、預應力調節板、內筒、外筒、推拉桿、形狀記憶合金絲、形狀記憶合金彈簧以及內置鉛塊。當推拉桿與連接桿發生相對位移時，左拉板與右拉板的運動會受到限制，因此左右拉板會產生相對位移，此時連接它們的處于預拉伸狀態的絲繼續受拉，因此推拉桿不管是受壓力還是拉力，絲都受到拉力作用，同時左右側彈簧受到力的作用提供恢復力，內筒與推拉桿產生相對位移，導致內置鉛塊受剪。SMA絲、彈簧與鉛塊同時工作，以此耗能。振動過后由于絲和彈簧的良好的自恢復能力，使得阻尼器恢復原狀，整個過程很好地實現了阻尼器的高耗能及自復位功能，但是同樣該阻尼器只是考慮到了X方向的耗能，沒有考慮到Y方向的耗能。2018年06月06日國知局公開了“一種耗能阻尼器（鋼管鉛芯）”發明專利申請（公告號為：CN207453166 Y），該阻尼器包括鋼管、鉛芯以及連接端板，鉛芯充滿于鋼管的內部，鋼管的兩端分別可拆卸連接有所述連接鋼板，所述連接鋼板的一側設有凹槽，所述凹槽的內壁設有內螺紋，鋼管的端部設有外螺紋，所述鋼管的端部與所述凹槽螺紋連接；所述鋼管中部的內徑小于鋼板端部的內徑，且所述鋼管內徑的大小從所述鋼管的中部逐漸增加到所述鋼管的端部。該實用新型的耗能阻尼器，構造簡單，生產施工工藝簡便，具有良好的耗能性能，不僅可以在X方向耗能，同時可以在Y方向耗能，但是其缺點是沒有考慮到阻尼器的變形恢復。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供了一種雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器及其工作方法，結構合理、操作簡便，能對任一方向的震動進行耗能，同時具備復位的能力便于重復使用。

本發明的技術方案是：一種雙向耗能鋼板及形狀記憶合金絲阻尼器，包括上連接板，在上連接板下方設置有下連接板，在上連接板與下連接板之間設置有耗能鋼板和形狀記憶合金絲。

進一步的，在上連接板和下連接板上均設置有用以固定安裝耗能鋼板的安裝座。

進一步的，在上連接板和下連接板上均設置有用以固定安裝形狀記憶合金絲的拉環。

進一步的，形狀記憶合金絲采用傾斜交叉的方式進行固定。

進一步的，在上連接板與下連接板上均設置有螺栓孔。