[發明專利]一種水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置

在審

• 申請號: 202011067692.3
• 申請日: 2020-10-07
• 公開（公告）號: CN112301879A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 李超;刁鈺城;孫麗;李宏男;周國帥
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E04B1/98;E04H9/02;E04B1/36
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，該水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置包括頂板(1)、球面環A(2)、“葫蘆型”轉動球體(3)、球面環B(5)、球面環C(6)、杠桿臂(7)、中空圓臺(8)、SMA絞線(9)、U型鎖環(10)、底板(11)、緊固夾具(13)、彈簧螺栓(14)和上部結構(15)；

所述頂板(1)和球面環A(2)之間裝有“葫蘆型”轉動球體(3)的上部球體，頂板(1)和球面環A(2)通過高強螺栓連接固定；“葫蘆型”轉動球體(3)的下部球體安裝在球面環B(5)和球面環C(6)之間，球面環B(5)和球面環C(6)通過高強螺栓連接，球面環C(6)與中空圓臺(8)的上端焊接；“葫蘆型”轉動球體(3)的下部球體設置有一個螺栓孔腔，“葫蘆型”轉動球體(3)通過螺栓孔腔與杠桿臂(7)的上端連接；所述杠桿臂(7)的下端設有球面柱頭，球面柱頭用于保證SMA絞線(9)一端與杠桿臂(7)的有效連接；在與杠桿臂(7)的球面柱頭等高的中空圓臺(8)內壁上等間距地布置八個U型鎖環(10)，且U型鎖環(10)與中空圓臺(8)內壁焊接，中空圓臺(8)與底板(11)通過高強螺栓連接；所述SMA絞線(9)共設置八條，八條SMA絞線(9)的一端通過緊固夾具(13)與杠桿臂(7)的下端連接，另一端通過緊固夾具(13)與中空圓臺(8)內壁的U型鎖環(10)連接；頂板(1)通過彈簧螺栓(14)與上部結構(15)連接，上部結構(15)與橋面板固接，底板(11)通過高強螺栓與橋梁結構的橋墩或橋臺連接。

2.根據權利要求1所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述球面環A(2)由左球面環和右球面環兩部分拼接構成，所述球面環B(5)由左球面環和右球面環兩部分拼接構成，所述球面環A(2)和球面環B(5)的材料、外形和尺寸相同。

3.根據權利要求1或2所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述杠桿臂(7)上端設有螺紋，杠桿臂(7)上端旋轉插入“葫蘆型”轉動球體(3)上的螺栓孔腔鎖緊固定。

4.根據權利要求1或2所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述SMA絞線(9)用N根SMA絲制成，N的數值由所受外荷載大小確定。

5.根據權利要求3所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述SMA絞線(9)用N根SMA絲制成，N的數值由所受外荷載大小確定。

6.根據權利要求1、2或5所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述緊固夾具(13)采用U型夾頭或銅套，通過調節緊固夾具(13)的預緊力來調整SMA絞線(9)的預張力。

7.根據權利要求3所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述緊固夾具(13)采用U型夾頭或銅套，通過調節緊固夾具(13)的預緊力來調整SMA絞線(9)的預張力。

8.根據權利要求4所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，所述緊固夾具(13)采用U型夾頭或銅套，通過調節緊固夾具(13)的預緊力來調整SMA絞線(9)的預張力。

9.根據權利要求1、2、5、7或8所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，由杠桿和雙球鉸組成的杠桿球鉸轉動機構將位移響應放大b/a倍后傳遞到杠桿臂(7)的下端，杠桿臂(7)下端帶動SMA絞線(9)產生往復滯回變形而耗能；其中，a為“葫蘆型”轉動球體(3)下球心至上球心的距離，b為下球心至杠桿臂(7)下端的距離。

10.根據權利要求6所述的水平全方向位移放大型SMA耗能減震裝置，其特征在于，由杠桿和雙球鉸組成的杠桿球鉸轉動機構將位移響應放大b/a倍后傳遞到杠桿臂(7)的下端，杠桿臂(7)下端帶動SMA絞線(9)產生往復滯回變形而耗能；其中，a為“葫蘆型”轉動球體(3)下球心至上球心的距離，b為下球心至杠桿臂(7)下端的距離。