[實用新型]一種用于建筑物的SMA懸擺減震裝置

有效

• 申請號: 201921562357.3
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN211548160U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 楊濤;劉德明;王雪艷;趙浩;仲偉秋;李麗;葛明蘭
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本實用新型公開的一種用于建筑物的SMA懸擺減震裝置，包括固定支撐裝置，固定支撐裝置為五面閉合一面開口、內部空腔的立體結構，質量振子通過擺桿與支撐裝置相連。絲?鋼索連接裝置由SMA絲、鋼索通過絲索轉換頭連接而成。絲?鋼索連接裝置SMA絲端穿過擋板與滑塊相連，鋼索端經過上部轉向滑輪轉向穿出固定支撐裝置與外部結構固定連接。本實用新型將懸擺減震體系與SMA絲相結合，利用絲?鋼索連接裝置與結構內部連接，將懸擺減震體系的慣性力通過絲?鋼索連接裝置傳遞給結構，同時利用SMA絲的相變偽彈性提供阻尼，達到消能減震的目的。該裝置具有制作簡單、布置方便靈活等特點，并可有效地減小結構的地震響應。

技術領域

本實用新型屬于減振裝置技術領域，具體涉及一種用于建筑物的SMA 懸擺減震裝置。

背景技術

目前，我國現存歷史筑結構大多建造年代久遠，自然災害和人為破壞比較嚴重，抗災變能力較差，亟需進行動力災變保護。然而，由于歷史筑結構保護的特殊性，很多問題，特別是歷史筑結構的減震技術和保護理論等還很不完善，現有技術有待提高。

歷史建筑與現代建筑不同，對其進行減震保護應遵循古建筑保護修復的原則，不能對其進行大面積的破壞性加固，所以利用外加阻尼減震裝置對歷史建筑結構進行減震加固是比較理想的方法。國內學者已有此領域的研究，如趙祥在文章《基于SMA阻尼器的古塔模型結構振動臺試驗研究》中提出了一種形狀記憶合金阻尼器，制定了對廣州懷圣寺光塔的減震加固方案，并制作模型進行了振動臺試驗。然而該方案是將SMA阻尼器置于光塔外部，且需要在塔身表面開設多條槽道用于塔頂鋼索與塔底阻尼器的連接。這種方法雖然能對歷史建筑減震起到一定的作用，但是嚴重破壞了歷史建筑的結構，改變了歷史建筑的原貌，使其喪失了原有的藝術及文學價值。

懸擺減震體系是一種可設置于歷史建筑結構內部的減震系統。懸擺減震體系是一種基于被動控制原理的結構減震體系，其工作原理是：當結構因外部激勵產生振動響應時，結構振動帶動懸擺質量振子擺動，質量振子的擺動又反饋給結構一個控制力，從而達到減震的效果。但是，若單獨將懸擺減震體系設置于歷史建筑結構內部樓板上，懸擺減震體系由于自身特點對歷史建筑結構起到的減震作用較小。故若將懸擺減震體系與SMA絲相結合，利用絲-鋼索與歷史建筑結構內部連接，研發性能良好的SMA復合懸擺減震裝置，則可將懸擺減震體系的慣性力通過絲-鋼索傳遞給歷史建筑結構，同時還能利用SMA復合懸擺減震裝置中的SMA絲提供阻尼，達到消能減震的目的，從而比較明顯地減小歷史建筑結構的地震響應。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于建筑物的SMA懸擺減震裝置，具有良好的減震效果和減震穩定性，能夠有效地防止古塔類歷史建筑在強震作用下被破壞的情況發生。

本實用新型所采用的技術方案是，一種用于建筑物的SMA懸擺減震裝置，包括固定支撐裝置，固定支撐裝置為五面閉合一面開口、內部空腔的立體結構，固定支撐裝置內懸掛連接有質量振子，在質量振子的外圍固定有兩個絲-鋼索連接裝置，絲-鋼索連接裝置在固定支撐裝置內兩側對稱布置；每個絲-鋼索連接裝置向上穿出固定支撐裝置與外部結構相連，固定支撐裝置的底板固定有對稱設置的一對擋板，在兩個擋板之間設置有滑軌，在滑軌上設置有兩個滑塊，絲-鋼索連接裝置向下的一端穿過擋板連接在其中一個滑塊上。

本實用新型的特點還在于，

絲-鋼索連接裝置包括SMA絲和鋼索，SMA絲和鋼索通過絲索轉換頭連接而成；SMA絲遠離絲索轉換頭的一端穿過擋板與滑塊相連，鋼索遠離絲索轉換頭的一端穿出固定支撐裝置與外部結構相連。

固定支撐裝置包括上下相對設置的上限位板、下限位板以及三面圍護板；上限位板、下限位板、三面圍護板通過首尾拼接組成五面閉合一側開口、內部空腔的結構；擋板固定在下限位板上。

下限位板兩側邊緣部位還設置有底部轉向滑輪，每個底部轉向滑輪分別位于兩個擋板的外側，SMA絲通過底部轉向滑輪轉向后再穿過擋板與滑塊固定連接。