一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于单层球面网壳的SMA丝‑摩擦阻尼器，包括一块Y型结构的第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、设置在第一连接板与第二连接板之间的SMA丝等；第一连接板的两翼板分别与两块第二连接板的一端相连接，第一连接板的腹板和两块第二连接板的另一端固定于单层球面网壳焊接球上；第二连接板上开设有长滑槽；圆形摩擦片设置在第一连接板和第二连接板之间，高强螺栓穿过长滑槽连接圆形摩擦片和第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，圆形摩擦片、第一连接板和高强螺栓能共同沿长滑槽与第二连接板发生相对滑动。本发明专利技术受力明确，结构简单，能有效抑制大跨空间单层球面网壳结构的振动。

A SMA wire friction damper for single layer spherical latticed shells

The invention discloses a SMA wire friction damper suitable for a single layer spherical reticulated shell, including a first connecting plate of a Y type structure, two pieces of second connecting plates, two circular friction plates, and a SMA wire arranged between the first connecting plate and the second connecting plate, and the two wing plates of the first connecting plate are respectively with the two block second board. An end phase is connected, the web of the first connecting plate and the other end of the two second connecting plate are fixed on the single layer spherical reticulated shell, and the second connecting plate is provided with a long slide. The circular friction plate is arranged between the first connecting plate and the second connecting plate, and the high strength bolt is connected with the round friction sheet and the first connecting plate through the long slide groove, so that the first connecting plate is connected with the first connecting plate, so that the high strength bolt is connected with the round friction plate and the first connecting plate. A connecting plate, a circular friction plate and a second connecting plate are closely attached to the friction connection. The circular friction plate, the first connecting plate and the high strength bolt can slide together along the long sliding groove and the second connecting plate. The invention has definite force and simple structure, and can effectively suppress the vibration of large-span single layer spherical latticed shell structure.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器
本专利技术涉及大跨建筑钢结构领域，特别涉及一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器。
技术介绍
随着我国建筑水平的不断进步，大跨度空间网壳结构被广泛应用于大型体育场馆、展览馆以及机场航站楼等大型公共建筑当中。由于大跨空间单层球面网壳结构主要应用于活动频繁、人员密集的公共建筑中，其在施工或使用过程中由于荷载或环境改变，遭受地震、风灾等均会引起结构的受力模式、传力途径及应力分布发生变化，进而导致结构破坏，而单层球面网壳由于冗余度较低，抵抗连续倒塌的能力也较弱，当结构局部发生破坏后，可能会很快引起结构整体失稳破坏。通过增设阻尼器的方式提高结构抗倒塌能力是一种合理有效的方法。目前，大跨空间结构上主要以设置传统的调谐质量阻尼器、粘滞性阻尼器等减振耗能。这些阻尼器普遍存在漏油，造价高且需要后期维护等问题。亟需研发适用于大跨空间单层球面网壳结构的高性能减振阻尼器。形状记忆合金(SMA)作为智能材料之一在土木工程的抗震方面的研究与应用快速发展。SMA具有独特的形状记忆效应和超弹性特性。超弹性是其主要特性之一，即SMA产生较大的变形，在外力撤除后能够回复到变形前的形状，且应力－应变关系呈现非线性特征，会产生耗散能。值得注意的是，上述带有明显滞回特征的应力－应变曲线是由SMA内部固体相变过程所引起的，因此不会导致材料的损伤。利用形状记忆合金超弹性效应设计的阻尼器，耐久性和耐腐蚀性能好，使用周期长，允许大变形并且变形可恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，能有效抑制大跨空间单层球面网壳结构的振动。本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，包括一块第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、SMA丝、第一夹具、第二夹具；所述第一连接板为Y型结构，所述第一连接板的两翼板分别与两块所述第二连接板的一端相连接，所述第一连接板的腹板和两块所述第二连接板的另一端分别固定于单层球面网壳焊接球上；每块所述第二连接板上均开设有供高强螺栓滑动的长滑槽；所述圆形摩擦片设置在所述第一连接板和所述第二连接板的连接处、并位于所述第一连接板和所述第二连接板之间，高强螺栓穿过所述长滑槽连接所述圆形摩擦片和所述第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，所述圆形摩擦片、所述第一连接板和所述高强螺栓能共同沿所述长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动；所述第一连接板与第二连接板之间设置有SMA丝，所述SMA丝施加预应力，并通过所述第一夹具和第二夹具分别锚固在所述第一连接板和第二连接板上。进一步的，两块所述第二连接板分别与所述第一连接板的两翼板位于同一轴线。进一步的，所述第一连接板的两翼板的末端为圆形结构，半径等于所述圆形摩擦片的半径。进一步的，所述第一连接板的翼板上开设有螺栓孔，所述第一连接板通过普通螺栓穿过螺栓孔与所述第一夹具紧密连接；所述第二连接板开设有螺栓孔，所述第二连接板通过普通螺栓穿过螺栓孔与所述第二夹具紧密连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，当结构受到地震作用时，将使阻尼器发生变形，从而产生SMA丝变形耗能与结构摩擦耗能。相较于其他类型阻尼器，其适用于单层球面网壳结构，便于安装，且具有良好的耗能能力与工作稳定性，同时震后易于更换。本专利技术阻尼器在第一连接板与第二连接板之间设有摩擦片与SMA丝。小震时，此阻尼器受力小于滑动摩擦力，阻尼器提供刚度，第一连接板产生变形从而拉动SMA丝产生变形耗能；大震时，摩擦力被克服，阻尼器结构层发生相对滑动，此时摩擦耗能和SMA丝变形耗能共同工作。本专利技术阻尼器受力明确，结构简单，便于加工、安装、替换。附图说明图1：本专利技术正面立体结构示意图；图2：本专利技术背面立体结构示意图；图3：本专利技术第一连接板示意图；图4：本专利技术第二连接板示意图；附图标注：1-第一连接板，2-第二连接板，3-圆型摩擦片，4-第一夹具，5-第二夹具，6-SMA丝，7-高强螺栓，8-普通螺栓。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如附图1至图4所示，一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，包括一块第一连接板1、两块第二连接板2、两块圆形摩擦片3、第一夹具4、第二夹具5、SMA丝6。所述第一连接板1为Y型结构，所述第一连接板1的两翼板分别与两块所述第二连接板2的一端相连接，并且，两块所述第二连接板2分别与所述第一连接板1的两翼板位于同一轴线。所述第一连接板的腹板与两块所述第二连接板2的另一端分别焊接于单层球面网壳焊接球上。所述第一连接板1的两翼板上分别开设有两个用于固定第一夹具4的螺栓孔和一个用于固定圆形摩擦片3的螺栓孔，所述第一连接板1的两翼板的末端为圆形结构。所述第二连接板2上开设有一个供所述高强螺栓7滑动的长滑槽和两个用于固定第二夹具5的螺栓孔。所述圆形摩擦片3分别设置在所述第一连接板1与第二连接板的连接处、并位于所述第一连接板1与第二连接板之间。所述圆形摩擦片3上开设有与所述第一连接板1上用于固定圆形摩擦片3的螺栓孔孔径相同的螺栓孔，且该螺栓孔中心位置与第二连接板2的长滑槽的中心位置相对应，两根高强螺栓7穿过所述长滑槽连接所述圆形摩擦片3和所述第一连接板1，使第一连接板1、圆形摩擦片3和第二连接板2之间紧贴摩擦连接，并且，所述圆形摩擦片3、所述第一连接板1和所述高强螺栓7能共同沿所述长滑槽与所述第二连接板2发生相对滑动。其中，所述圆形摩擦片3的半径等于所述第一连接板1的翼板末端圆形的半径。两个所述第二连接板2与第一连接板1之间设置有SMA丝6，所述SMA丝6施加预应力，并通过所述第一夹具4和两个第二夹具5分别锚固在所述第一连接板1与两个第二连接板2上。所述第一夹具4上开设有与所述第一连接板1上的螺栓孔孔径相同的螺栓孔，所述第二夹具5上开设有与所述第二连接板2上的螺栓孔孔径相同的螺栓孔，普通螺栓8穿过所述第一连接板1上的螺栓孔将所述第一夹具4和所述第一连接板1紧密连接，普通螺栓8穿过所述第二连接板2上的螺栓孔将所述第二夹具5和所述第二连接板2紧密连接。本专利技术SMA丝-摩擦阻尼器直接焊接于单层球面网壳中，当产生地震作用时，第二连接板2和第二夹具5共同沿长滑槽与圆形摩擦片3产生相对滑动，从而产生SMA丝6变形耗能与结构摩擦耗能。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于单层球面网壳的SMA丝‑摩擦阻尼器，其特征在于，包括一块第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、SMA丝、第一夹具、第二夹具；所述第一连接板为Y型结构，所述第一连接板的两翼板分别与两块所述第二连接板的一端相连接，所述第一连接板的腹板和两块所述第二连接板的另一端分别固定于单层球面网壳焊接球上；每块所述第二连接板上均开设有供高强螺栓滑动的长滑槽；所述圆形摩擦片设置在所述第一连接板和所述第二连接板的连接处、并位于所述第一连接板和所述第二连接板之间，高强螺栓穿过所述长滑槽连接所述圆形摩擦片和所述第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，所述圆形摩擦片、所述第一连接板和所述高强螺栓能共同沿所述长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动；所述第一连接板与第二连接板之间设置有SMA丝，所述SMA丝施加预应力，并通过所述第一夹具和第二夹具分别锚固在所述第一连接板和第二连接板上。

【技术特征摘要】
1.一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，其特征在于，包括一块第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、SMA丝、第一夹具、第二夹具；所述第一连接板为Y型结构，所述第一连接板的两翼板分别与两块所述第二连接板的一端相连接，所述第一连接板的腹板和两块所述第二连接板的另一端分别固定于单层球面网壳焊接球上；每块所述第二连接板上均开设有供高强螺栓滑动的长滑槽；所述圆形摩擦片设置在所述第一连接板和所述第二连接板的连接处、并位于所述第一连接板和所述第二连接板之间，高强螺栓穿过所述长滑槽连接所述圆形摩擦片和所述第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，所述圆形摩擦片、所述第一连接板和所述高强螺栓能共同沿所述长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动；所述第一连接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦燕，黄进，韩庆华，刘铭劼，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12