[發明專利]一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組

有效

• 申請號: 202110917703.0
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113719177B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 柯珂;周緒紅;張茗淵;邊菁;王宇航;陳永輝
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 長沙明新專利代理事務所(普通合伙) 43222
• 代理人: 葉舟

本發明公開了一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組，該阻尼板組由限位組合板、拱形削弱SMA拼合板和加強屈曲約束板三部分疊合組成，包括L型開槽鋼板，拱形削弱低屈服點鋼板，拱形單邊削弱SMA板，加強屈曲約束板和螺栓；L型開槽鋼板開槽一側板設計凸曲與拱形削弱低屈服點鋼板開設的凹槽相適應配合組成限位組合板；拱形削弱SMA拼合板由兩個拱形單邊削弱SMA板拼合而成。本發明通過一種凸曲與凹槽相適應配合的限位組合板設計以及具有良好耗能能力的低屈服點鋼板和變形可恢復性能的SMA板的組合，提供了一種可實現大變形且同時具有良好耗能能力和變形可恢復性能的阻尼板組，具有構造簡單、易于安裝、耗能和自復位效果顯著等特點。

技術領域

本發明屬于結構工程抗震領域，具體涉及一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組。

背景技術

近年來，隨著抗震技術的不斷革新，結構振動控制引入結構的抗震設計，其中的消能減振技術應用于結構中能夠有效地減小結構在地震作用下的反應和損失，是一種有效的抗震減振技術。消能減振技術是將結構中的某些構件設計成耗能構件或者在結構的某些部位設置阻尼裝置，消耗結構振動時的能量，有效降低結構的振動應力，增強結構的抗震性能。另外，可恢復功能抗震結構將可更換機制和耗能機制作為核心機制，考慮結構在地震后不發生破壞，或僅發生微小的破壞，或破壞發生于預設的可更換構件上，以保證結構安全及地震后結構能較快地恢復使用功能。兼具變形可恢復能力和耗能能力的自復位裝置及相應的結構體系優越的抗震性能，得到了試驗和數值模擬研究的驗證。當阻尼裝置用于結構消能減振時，傳統阻尼裝置需要具有較大的阻尼力和充分的耗能能力以滿足結構消能減振的需求，而新型阻尼裝置不僅需要很大的阻尼力和耗能能力，更需要充分的變形可恢復能力，以減小結構的變形和損傷。

形狀記憶合金（SMA）是具有變形可恢復性能的智能材料，低屈服點鋼材屈服點較低、具有良好的延性和耗能能力。目前所研究開發的阻尼裝置中，缺乏合理的構造將形狀記憶合金（SMA）和低屈服點鋼材進行組合，充分發揮兩種材料的力學性能，提高阻尼裝置的耗能能力和實現變形可恢復性能。基于此，本發明提出了一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組。

發明內容

本發明的目的是提供一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組，通過一種凸曲與凹槽相適應配合的限位組合板設計以及具有良好耗能能力的低屈服點鋼板和變形可恢復性能的SMA板的組合，提供一種可實現大變形且同時具有良好耗能能力和變形可恢復性能、構造簡單和安裝方便的阻尼裝置。

本發明提供技術方案如下：

一種兼具多階屈服與變形可恢復的阻尼板組，包括拱形削弱SMA拼合板，拱形削弱SMA拼合板夾持在上、下兩層限位組合板之間；限位組合板和拱形削弱SMA拼合板中部外側被最外側加強屈曲約束板夾持固定；所述限位組合板包括兩側的分別與拱形削弱SMA拼合板兩端固定連接的L型開槽鋼板，L型開槽鋼板之間卡接連接有拱形削弱低屈服點鋼板，拱形削弱低屈服點鋼板處于拱形削弱SMA拼合板外側；所述拱形削弱SMA拼合板由兩個拱形單邊削弱SMA板通過未削弱一側拼合而成，兩個拱形單邊削弱SMA板對稱布置，拱形削弱邊位于外側，未削弱邊相互配合；拱形削弱低屈服點鋼板蓋住兩個拱形單邊削弱SMA板之間的內側；上、下兩個最外側加強屈曲約束板通過螺栓相互連接固定。

進一步的改進，所述L型開槽鋼板的端部開有開槽，開槽側壁凸起成形有凸曲，所述拱形削弱低屈服點鋼板端部內凹成形有與凸曲配合的凹槽。

進一步的改進，所述L型開槽鋼板開有開槽的側板的端部開設用于連接拱形單邊削弱SMA板的第一螺栓連接孔，另一側板開設有第二螺栓連接孔；拱形單邊削弱SMA板上開設有第三螺栓連接孔；高強螺栓穿過第一螺栓連接孔和第三螺栓連接孔將上、下兩層L型開槽鋼板和拱形單邊削弱SMA板緊固連接。

進一步的改進，所述凸曲為圓角凸曲，凹槽為圓角凹槽，圓角對應的圓的半徑為1.2~1.5倍拱形削弱低屈服點鋼板的厚度。