專利名稱：碰撞式形狀記憶合金耗能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種碰撞式形狀記憶合金耗能器。
背景技術(shù)：
強(qiáng)烈地震給人類帶來(lái)了巨大的災(zāi)難。地震中建筑物的大量破壞和倒塌是造 成地震災(zāi)害的直接原因。因此，科學(xué)的建造房屋，提高其抗震能力，減輕震害 損失具有重要的實(shí)際意義。傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的性能來(lái) "抵抗"地震作用，即通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力、增加延性等措施儲(chǔ)存和耗散地 震能量，但是這種方法存在著安全性難以保證、適應(yīng)能力差、經(jīng)濟(jì)性欠佳的局 限性。消能減震技術(shù)為結(jié)構(gòu)抗震提供了一條合理有效的途徑。被動(dòng)耗能阻尼器 的減振技術(shù)相對(duì)比較成熟，當(dāng)目前仍然普遍存在許多問題。如粘彈性阻尼器易 老化，粘滯阻尼器的維護(hù)，摩擦阻尼器在長(zhǎng)期使用時(shí)的可靠性，軟鋼阻尼器的 塑性殘余變形等。
形狀記憶合金是一種兼有感知和驅(qū)動(dòng)能力的新型功能材料，具有形狀記憶 效應(yīng)和超彈性的優(yōu)良品質(zhì)，利用形狀記憶合金的超彈性特性制作的被動(dòng)耗能器 可以克服上述問題。這類阻尼器與其他阻尼器相比，具有耐久性和耐腐蝕性能 好，使用周期長(zhǎng)，變形大且可恢復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有的形狀記憶合金耗能器主要 利用奧氏體形狀記憶合金的阻尼特性，這種阻尼器一般滯回曲線狹長(zhǎng)，耗能能 力有限。且建筑結(jié)構(gòu)在遭受地震作用時(shí)，其破壞力大小不一，耗能器作為重要 的消能裝置，在耗能方面應(yīng)該根據(jù)地震強(qiáng)度的不同而提供不同的控制力。
因此，開發(fā)一種具有高耗能特性的阻尼器對(duì)工程結(jié)構(gòu)抵御地震災(zāi)害具有重 要的現(xiàn)實(shí)意義。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種碰撞式形狀記憶合金耗能器，其目的是解決現(xiàn)有耗 能器殘余變形大、耐久性差、耗能能力有限等問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
碰撞式形狀記憶合金耗能器，主要由方鋼筒、形狀記憶合金板、推拉桿和 鋼制橢圓餅組成。其特征在于方鋼筒內(nèi)壁上、下各嵌有七塊形狀記憶合金板 將其內(nèi)部均分為八個(gè)間隔；鋼制推拉桿上面均勻分布有類似于糖葫蘆串的四個(gè)
鋼制橢圓餅，四個(gè)橢圓餅放置于方鋼筒中間的四個(gè)間隔內(nèi)；當(dāng)推拉桿往返運(yùn)動(dòng)
時(shí)，鋼制橢圓餅將與形狀記憶合金板發(fā)生非完全彈性碰撞，達(dá)到交換動(dòng)量和耗散
動(dòng)能的目的；該耗能器的耗能能力與振幅成正比，當(dāng)振幅較小時(shí)，每個(gè)鋼制橢 圓餅在各自的空間內(nèi)往返碰撞耗能；當(dāng)振幅較大時(shí)，鋼制橢圓餅可進(jìn)入旁邊的 間隔碰撞耗能，此過程中由于形狀記憶合金板的變形較大，將會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的回 復(fù)力，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。
本實(shí)用新型的效果和益處主要體現(xiàn)在耗能器可以根據(jù)振幅的不同而提供不 同的耗能能力，該耗能器還具有較好的抗腐蝕、抗疲勞性，且維護(hù)費(fèi)用低、構(gòu) 造簡(jiǎn)單、安裝方便。這種新型碰撞式狀記憶合金阻尼器使得抗震設(shè)計(jì)過程更為 方便、實(shí)用，將會(huì)廣泛的應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域。


圖1是碰撞式形狀記憶合金耗能器的俯視圖。 圖2是碰撞式形狀記憶合金耗能器的側(cè)立面圖。 圖3是碰撞式形狀記憶合金耗能器的前視圖。 圖4是碰撞式形狀記憶合金耗能器的后視圖。圖5是圖1中碰撞式形狀記憶合金耗能器的A-A剖面圖。 圖6是圖5中碰撞式形狀記憶合金耗能器的B-B剖面圖。 圖7是圖5中碰撞式形狀記憶合金耗能器的C-C剖面圖。
圖中l(wèi).連接孔；2.形狀記憶合金板；3.鋼制橢圓餅；4.方鋼筒；5灘拉桿； 6.高強(qiáng)螺栓；7.翼緣。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的實(shí)施步驟。
步驟1.分別在小震和大震作用下，對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)所要達(dá)到的 性能要求，確定耗能器的尺寸及參數(shù)。
步驟2.將兩個(gè)槽鋼邊緣焊接上翼緣7，翼緣上每隔一定間隔留有螺栓孔； 將十四塊形狀記憶合金板2牢固均勻的布置在槽鋼內(nèi)部，每個(gè)槽鋼七塊；形狀
記憶合金板上留有可供推拉桿5穿過的孔洞。
步驟3.將4個(gè)鋼制橢圓餅牢固均勻的焊接在推拉桿5上，鋼制橢圓餅的間 距與形狀記憶合金板的間距相等，然后將推拉桿5放入槽鋼內(nèi)，將兩個(gè)槽鋼扣 緊用高強(qiáng)螺栓6固定好。
步驟4.通過推拉桿5與耗能所處位置上部的梁或板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接，通過 連接孔1和耗能所處位置下部的支撐或梁柱節(jié)點(diǎn)連接。
權(quán)利要求1.一種碰撞式形狀記憶合金耗能器，由連接孔(1)，形狀記憶合金板(2)，鋼制橢圓餅(3)，方鋼筒(4)，推拉桿(5)，高強(qiáng)螺栓(6)，翼緣(7)組成。其特征在于方鋼筒(4)的內(nèi)壁上、下各嵌有七塊形狀記憶合金板(2)將方鋼筒內(nèi)部均分為八個(gè)間隔；鋼制推拉桿(5)上面均勻分布有類似于糖葫蘆串的四個(gè)鋼制橢圓餅，四個(gè)橢圓餅放置于方鋼筒(4)中間的四個(gè)間隔內(nèi)。
專利摘要一種碰撞式形狀記憶合金耗能器，主要由方鋼筒、形狀記憶合金板、推拉桿和鋼橢圓餅組成。其特征在于方鋼筒內(nèi)壁上、下各嵌有七塊形狀記憶合金板將其內(nèi)部均分為八個(gè)間隔；鋼制推拉桿上面均勻分布有類似于糖葫蘆串的四個(gè)鋼制橢圓餅，四個(gè)橢圓餅放置于方鋼筒中間的四個(gè)間隔內(nèi)；當(dāng)推拉桿往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼制橢圓餅將與形狀記憶合金板發(fā)生非完全彈性碰撞，達(dá)到交換動(dòng)量和耗散動(dòng)能的目的。本實(shí)用新型的效果和益處是該耗能器的耗能能力與振幅成正比，當(dāng)振幅較小時(shí)，每個(gè)鋼制橢圓餅在各自的空間內(nèi)往返碰撞耗能；當(dāng)振幅較大時(shí)，鋼制橢圓餅可進(jìn)入旁邊的間隔碰撞耗能，此過程中由于形狀記憶合金板的變形較大，將會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的回復(fù)力。
文檔編號(hào)E04B1/98GK201400940SQ20092001277
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月5日
發(fā)明者伊廷華, 輝 孫, 李宏男, 郭道盛 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)