[發明專利]基于形狀記憶合金材料的位移放大型自復位阻尼器

在審

• 申請號: 202210400299.4
• 申請日: 2022-04-16
• 公開（公告）號: CN114645581A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楊智樂;董慧慧;韓強;杜修力
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京大地智谷知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11957
• 代理人: 武麗華

本發明涉及一種基于形狀記憶合金材料的位移放大型自復位阻尼器，包括固定框、第一連接桿、第二連接桿、兩根SMA絲束、第一連接軸和第二連接軸，所述固定框內設置有一根傳動軸、第一傳動板和第二傳動板。當結構受到地震作用時，自復位阻尼器的兩端第一連接軸與第二連接軸發生軸向相對運動，當連接軸向左運動時，自復位阻尼器被軸向壓縮，連接軸帶動傳動板向左運動，第一連接桿左側邊的限位件離開第一連接桿，限位件向左推動連接桿，帶動第二連接桿圍繞二固定件順時針旋轉，反之則反。通過杠桿原理將形狀記憶合金的位移進行放大，可以通過改變杠桿力臂長度，靈活調整位移放大系數還可對微小地震變形放大，裝配式結構方便維修更換。

技術領域

本發明涉及一種阻尼器，特別是一種基于形狀記憶合金材料的位移放大型自復位阻尼器，屬于結構振動與控制技術領域。

背景技術

在地震作用下，傳統結構主體的殘余應變與塑性變形程度直接相關，對結構功能有重要的影響，當震后結構的殘余位移角大于0.5％時，將失去修復價值，因此，順應新的結構功能可恢復性設計理念的自復位結構受到了廣泛關注。自復位結構允許結構在大震作用下產生大塑性變形消耗傳入結構的能量，自復位支撐能夠兼顧耗能與復位功能，有效保護主體結構的同時減小結構的殘余應變，降低震后維護和重建成本。

基于形狀記憶合金材料(SMA)制造的自復位阻尼器在土木工程領域有重要的應用價值，形狀記憶合金的力學模型為的旗幟型，這種模型被認為是自復位支撐的最佳力學模型，這使得形狀記憶合金阻尼器有天然的優勢。

但是，現有的形狀記憶合金的阻尼器主要有拉伸型和剪切型，拉伸型阻尼器由一根形狀記憶合金絲，一塊T型鋼板，兩塊可動的鋼擋板，四塊固定擋板組成，其工作過程為T型鋼板通過斜撐與框架頂部相連，當結構在地震作用下差安生層間變形時，T型鋼板的水平移動與結構的層間位于相等；剪切型阻尼器包括兩塊可移動擋板，兩塊固定擋板，固定轉軸，一根或多根形狀記憶合金材料絲，一塊與結構斜撐相連的活動鋼板，其工作原理是活動鋼板通過斜撐與框架頂部相連，當結構在地震作用下發生振動是，活動鋼板隨結構斜撐一起水平移動并與結構層間變形相等，上述常見的形狀記憶合金的阻尼器也有一些缺點，例如，在小變形情況下滯回環面積小耗能能力弱對結構變形的控制效果差，材料利用效率低等，因此，提高形狀記憶合金阻尼器在結構小變形的控制效果和提高材料利用率對提升形狀記憶合金阻尼器的抗震性能有重要意義。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明提供了一種基于形狀記憶合金材料的位移放大型自復位阻尼器，用以解決現有的形狀記憶合金阻尼器形狀記憶合金利用效率低、小變形控制效果差、有效位移小等技術問題。

為解決上述問題，本發明采用了如下技術方案：