[發明專利]一種基于形狀記憶合金的位移放大型自復位阻尼器

在審

• 申請號: 202010199959.8
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111207174A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 池沛;姜程曦;包海念;陳銘祺;徐景洪;李琮琦;邢通;田文龍
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00;F16F7/08
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 沈志海

本發明涉及一種基于形狀記憶合金的位移放大型自復位阻尼器，所述阻尼器包括上沖桿結構、自復位裝置、下沖桿結構、位移放大裝置、過載保護裝置、第一架立板、第二架立板和底板；其中：所述第一架立板、第二架立板上部均設有異形孔，第一架立板、第二架立板的底部固定支撐于底板上，上沖桿結構位于阻尼器的頂部，自復位裝置穿過第一架立板、上沖桿結構和第二架立板后卡接在第一架立板、第二架立板的側面；下沖桿結構位于上沖桿結構的下方，位移放大裝置位于上沖桿結構、下沖桿結構之間，且分別與上沖桿結構和下沖桿結構齒接；過載保護裝置設置于下沖桿結構的兩端。本發明是一種新型的減震設備，在抗震設防區具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種基于形狀記憶合金的位移放大型自復位阻尼器，屬于工程抗震領域。

背景技術

阻尼器是工程抗震領域的常用構件。傳統的阻尼器通過利用摩擦、粘滯阻尼或金屬屈服等機制耗散地震輸入結構的能量，從而實現減小結構地震響應，保護結構安全等功能。然而，這些阻尼器無法消除結構在大震后的殘余變形，給結構在震后的修復工作帶來極大的困難，并造成巨大的經濟損失和時間成本。在某些情況下，結構的修復代價甚至會超過結構的重建代價。因此，研發具有震后自復位功能的阻尼器具有很大的工程價值。形狀記憶合金是一類具有超彈性特性的智能材料，具有卸載后可自動恢復原狀并伴隨能量耗散的性質，是開發自復位阻尼器的理想材料。

現有的形狀記憶合金阻尼器還存在以下不足：部分形狀記憶合金處于無效的松弛狀態，造成材料浪費；形狀記憶合金工作時變形量小，材料利用不充分；阻尼器只能沿著直線設置，無法適應角度變化的需要；經歷強震時，形狀記憶合金自身的耗能能力不夠理想；阻尼器自身缺乏過載保護，在經歷強震時容易損壞。

發明內容

本發明所需要解決的問題是針對上述現有自復位阻尼器存在的缺點，提供一種基于形狀記憶合金的位移放大型自復位阻尼器。

本發明的目的是這樣實現的，一種基于形狀記憶合金的位移放大型自復位阻尼器，其特征在于，所述阻尼器包括上沖桿結構、自復位裝置、下沖桿結構、位移放大裝置、過載保護裝置、第一架立板、第二架立板和底板；

其中：所述第一架立板、第二架立板上部均設有異形孔，第一架立板、第二架立板的底部固定支承于底板上，上沖桿結構位于阻尼器的頂部，自復位裝置穿過第一架立板、上沖桿結構和第二架立板后連接在第一架立板、第二架立板的側面；下沖桿結構位于上沖桿結構的下方，位移放大裝置位于上沖桿結構、下沖桿結構之間，且分別與上沖桿結構和下沖桿結構齒接；過載保護裝置設置于下沖桿結構的兩端；

所述上沖桿結構包括上空心圓鋼管、推塊、上空心方鋼管、上齒條；其中：上空心圓鋼管的兩端各焊有一個推塊；上空心圓鋼管的兩側各焊有一根上空心方鋼管；上空心圓鋼管的底部焊有上齒條；還設有上導桿，上導桿穿過上空心方鋼管后兩端分別固定在第一架立板、第二架立板上；上沖桿結構架設在上導桿上，并可沿著上導桿的長度方向自由往復滑動。

所述的自復位裝置包括形狀記憶合金絲、錨具和錨固板，其中：形狀記憶合金絲平行布置于上空心圓鋼管的內部，兩端分別穿過第一架立板、第二架立板上的異形孔后，通過錨具錨固在錨固板上；錨固板的平面尺寸大于異形孔，能夠卡在第一架立板、第二架立板的外側；

所述的下沖桿結構包括下空心圓鋼管、下空心方鋼管、下齒條，其中：下空心圓鋼管的底部焊有三根下空心方鋼管，下空心圓鋼管的頂部焊有下齒條；還設有三根下導桿，三根下導桿分別穿過對應的下空心方鋼管后兩端固定在第一架立板、第二架立板上；下沖桿結構架設在下導桿上，并可沿著下導桿的長度方向自由往復滑動；

所述的位移放大裝置包括大徑齒輪、小徑齒輪、轉軸和轉軸支承，其中：大徑齒輪和小徑齒輪焊接成一個整體，然后通過轉軸架設在轉軸支承上；轉軸支承固定在底板上；所述大徑齒輪通過上齒條與上沖桿結構齒接；小徑齒輪通過下齒條與下沖桿結構齒接。