CN109958209A - 双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，包括上连接板，在上连接板下方设置有下连接板，在上连接板与下连接板之间设置有耗能钢板和形状记忆合金丝；本发明还涉及一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器的工作方法。本发明结构合理、操作简便，能对任一方向的震动进行耗能，同时具备复位的能力便于重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器及其工作方法。
背景技术
现有的消能减震阻尼器装置尤其是复合阻尼器大多数只是考虑阻尼器达到更强的耗能作用，将多种耗能机制共同耗能、阻尼器变形恢复而重复使用、双向耗能等功能的结合并不多。2012年10月10日国知局授权公告了“超弹性形状记忆合金-摩擦串联阻尼器”的实用新型专利（公告号为：CN 102720283 A），该阻尼器由一级主板、前副板、右动杆、超弹性形状记忆合金丝、限位套筒、左动杆、高强螺栓、二级主板、后副板、摩擦片、夹具和弹簧夹圈组成。通过设计设定摩擦单元的摩擦力大于SMA单元的最大输出力。当外荷载较小或小震，阻尼器位移小于最大弹性位移时，仅超弹性形状记忆合金丝消耗能量,且卸荷后无残余位移，阻尼器复位。外荷载较大或大震，阻尼器位移大于最大弹性位移时，阻尼器通过摩擦单元的相对滑动产生摩擦力而消耗大量能量，而形状记忆合金单元中左动杆和右动杆由于受前副板、一级主板和后副板的约束而不再发生相对位置的改变，则超弹性形状记忆合金丝保持最大变形量，其耗能能力充分发挥，卸荷后，超弹性形状记忆合金丝的变形量恢复，摩擦单元的相对滑动量为残余位移。该阻尼器具有分阶段耗能和自复位的特点，但是只是考虑到了X方向的耗能，没有考虑到Y方向的耗能，在Y方向受力时阻尼器容易破坏。2016年07月27日国知局授权公告了“一种自复位形状记忆合金-剪切型铅复合耗能阻尼器”的实用新型专利（公告号为：CN 205399718 U），包括前盖板、后盖板、左拉板、右拉板、固定板、预应力调节板、内筒、外筒、推拉杆、形状记忆合金丝、形状记忆合金弹簧以及内置铅块。当推拉杆与连接杆发生相对位移时，左拉板与右拉板的运动会受到限制，因此左右拉板会产生相对位移，此时连接它们的处于预拉伸状态的丝继续受拉，因此推拉杆不管是受压力还是拉力，丝都受到拉力作用，同时左右侧弹簧受到力的作用提供恢复力，内筒与推拉杆产生相对位移，导致内置铅块受剪。SMA丝、弹簧与铅块同时工作，以此耗能。振动过后由于丝和弹簧的良好的自恢复能力，使得阻尼器恢复原状，整个过程很好地实现了阻尼器的高耗能及自复位功能，但是同样该阻尼器只是考虑到了X方向的耗能，没有考虑到Y方向的耗能。2018年06月06日国知局公开了“一种耗能阻尼器（钢管铅芯）”发明专利申请（公告号为：CN207453166 Y），该阻尼器包括钢管、铅芯以及连接端板，铅芯充满于钢管的内部，钢管的两端分别可拆卸连接有所述连接钢板，所述连接钢板的一侧设有凹槽，所述凹槽的内壁设有内螺纹，钢管的端部设有外螺纹，所述钢管的端部与所述凹槽螺纹连接；所述钢管中部的内径小于钢板端部的内径，且所述钢管内径的大小从所述钢管的中部逐渐增加到所述钢管的端部。该实用新型的耗能阻尼器，构造简单，生产施工工艺简便，具有良好的耗能性能，不仅可以在X方向耗能，同时可以在Y方向耗能，但是其缺点是没有考虑到阻尼器的变形恢复。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器及其工作方法，结构合理、操作简便，能对任一方向的震动进行耗能，同时具备复位的能力便于重复使用。
本发明的技术方案是：一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，包括上连接板，在上连接板下方设置有下连接板，在上连接板与下连接板之间设置有耗能钢板和形状记忆合金丝。
进一步的，在上连接板和下连接板上均设置有用以固定安装耗能钢板的安装座。
进一步的，在上连接板和下连接板上均设置有用以固定安装形状记忆合金丝的拉环。
进一步的，形状记忆合金丝采用倾斜交叉的方式进行固定。
进一步的，在上连接板与下连接板上均设置有螺栓孔。
进一步的，在安装座与耗能钢板之间设置有固定螺栓，在固定螺栓上设置有锁紧螺母。
本发明提供的另一种技术方案是，一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器的工作方法，包括所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器：通过螺栓孔将上连接板与下连接板固定在外部连接结构上，当外部连接结构受力时，会发生震动，使外部连接结构产生层间相对位移，在外部连接结构发生位移的过程中，会对耗能钢板和形状记忆合金丝产生挤压和拉升，倾斜交叉固定的形状记忆合金丝能消耗各个方向的震动能量，耗能钢板能消耗竖直方向上的震动能量；当震动过后，对形状记忆合金丝进行加热，可以使形状记忆合金丝消除震动后的变形，使形状记忆合金丝进行复位，进而使阻尼器能进行重复使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明将钢板和形状记忆合金丝两种材料进行复合以实现两种耗能机制共同耗能；（2）本发明具备复位的能力便于重复使用；（3）本发明能对任一方向的震动进行耗能；（4）本发明使用的主要材料是普通钢板、形状记忆合金丝，工程造价低，其通过人字型布置在框架结构中，阻尼器与结构通过螺栓相连接，便于安装更换，且费用较低。
为使得本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图；
图2为本发明实施例的左视图；
图3为本发明实施例图1的A-A剖视图；
图4为本发明实施例螺栓孔的分布图；
图5为本发明实施例的使用示意图；
图中：100-上连接板；200-下连接板；300-耗能钢板；400-形状记忆合金；500-安装座；600-拉环；700-螺栓孔；800-固定螺栓；810-锁紧螺母；900-外部连接结构。
具体实施方式
如图1~5所示，一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，包括上连接板100，在上连接板100下方设置有下连接板200，在上连接板100与下连接板200之间设置有耗能钢板300和形状记忆合金400丝。
本实施例中，在上连接板100和下连接板200上均设置有用以固定安装耗能钢板300的安装座500。
本实施例中，在上连接板100和下连接板200上均设置有用以固定安装形状记忆合金400丝的拉环600。
本实施例中，形状记忆合金400丝采用倾斜交叉的方式进行固定。倾斜交叉固定的形状记忆合金400丝能消耗各个方向的震动能量。
本实施例中，在上连接板100与下连接板200上均设置有螺栓孔700。通过设置螺栓孔700，便于上连接板100和下连接板200的安装和拆卸。
本实施例中，在安装座500与耗能钢板300之间设置有固定螺栓800，在固定螺栓800上设置有锁紧螺母810。通过固定螺栓800和锁紧螺母810，便于耗能钢板300的安装和拆卸。
一种双向耗能钢板300及形状记忆合金400丝阻尼器的工作方法，包括所述的双向耗能钢板300及形状记忆合金400丝阻尼器：通过螺栓孔700将上连接板100与下连接板200固定在外部连接结构900上，当外部连接结构900受力时，会发生震动，使外部连接结构900产生层间相对位移，在外部连接结构900发生位移的过程中，会对耗能钢板300和形状记忆合金400丝产生挤压和拉升，倾斜交叉固定的形状记忆合金400丝能消耗各个方向的震动能量，耗能钢板300能消耗竖直方向上的震动能量；当震动过后，对形状记忆合金400丝进行加热，可以使形状记忆合金400丝消除震动后的变形，使形状记忆合金400丝进行复位，进而使阻尼器能进行重复使用。
上述操作流程及软硬件配置，仅作为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：包括上连接板，在上连接板下方设置有下连接板，在上连接板与下连接板之间设置有耗能钢板和形状记忆合金丝。
2.根据权利要求1所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：在上连接板和下连接板上均设置有用以固定安装耗能钢板的安装座。
3.根据权利要求1所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：在上连接板和下连接板上均设置有用以固定安装形状记忆合金丝的拉环。
4.根据权利要求1所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：形状记忆合金丝采用倾斜交叉的方式进行固定。
5.根据权利要求1所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：在上连接板与下连接板上均设置有螺栓孔。
6.根据权利要求2所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：在安装座与耗能钢板之间设置有固定螺栓，在固定螺栓上设置有锁紧螺母。
7.一种双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器的工作方法，包括如权利要求1所述的双向耗能钢板及形状记忆合金丝阻尼器，其特征在于：通过螺栓孔将上连接板与下连接板固定在外部连接结构上，当外部连接结构受力时，会发生震动，使外部连接结构产生层间相对位移，在外部连接结构发生位移的过程中，会对耗能钢板和形状记忆合金丝产生挤压和拉升，倾斜交叉固定的形状记忆合金丝能消耗各个方向的震动能量，耗能钢板能消耗竖直方向上的震动能量；当震动过后，对形状记忆合金丝进行加热，可以使形状记忆合金丝消除震动后的变形，使形状记忆合金丝进行复位，进而使阻尼器能进行重复使用。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117266394A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-22 | 中建钢构股份有限公司 | 双向剪切阻尼器及双向剪切阻尼器的疲劳判断方法 |
| CN119243893A (zh) * | 2024-12-09 | 2025-01-03 | 上海史狄尔建筑减震科技有限公司 | 一种带预应力的形状记忆合金阻尼器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102392497A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-03-28 | 沈阳建筑大学 | 多向形状记忆合金、软钢和铅组合鼓状阻尼器 |
| KR20180046558A (ko) * | 2016-10-28 | 2018-05-09 | 성균관대학교산학협력단 | 건축구조물의 내진보강을 위한 댐퍼 |
| CN207846740U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-11 | 西京学院 | 一种压电-软钢复合耗能装置 |
| CN108824926A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-16 | 沈阳建筑大学 | 一种自动复位拉压耗能阻尼器 |
| CN210482630U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-05-08 | 福州大学 | 阻尼器 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102392497A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-03-28 | 沈阳建筑大学 | 多向形状记忆合金、软钢和铅组合鼓状阻尼器 |
| KR20180046558A (ko) * | 2016-10-28 | 2018-05-09 | 성균관대학교산학협력단 | 건축구조물의 내진보강을 위한 댐퍼 |
| CN207846740U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-11 | 西京学院 | 一种压电-软钢复合耗能装置 |
| CN108824926A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-16 | 沈阳建筑大学 | 一种自动复位拉压耗能阻尼器 |
| CN210482630U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-05-08 | 福州大学 | 阻尼器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117266394A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-22 | 中建钢构股份有限公司 | 双向剪切阻尼器及双向剪切阻尼器的疲劳判断方法 |
| CN119243893A (zh) * | 2024-12-09 | 2025-01-03 | 上海史狄尔建筑减震科技有限公司 | 一种带预应力的形状记忆合金阻尼器 |
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