U型SMA板隔震支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种U型SMA板隔震支座，属于建筑物的隔震减震技术领域。所述U型SMA板隔震支座包括上连接板和下连接板，上连接板和下连接板之间设置有橡胶支座，上连接板和下连接板均为多边形，且两者的边数相同，橡胶支座的上下表面积小于上连接板和下连接板的上下表面积；上连接板的下表面边缘和下连接板的上表面边缘之间设置有若干对相对设置的U型SMA板。本实用新型专利技术不仅可以提供阻尼，有效耗能，还能够将在地震作用下的有位移的结构拉回到原位，同时实现耗能和自复位的功能。

U type SMA plate isolation bearing

The utility model discloses a U type SMA plate isolation bearing, which belongs to the field of building isolation and shock absorption. The U-shaped SMA plate isolation bearing comprises an upper connecting plate and a lower connecting plate, and a rubber bearing is arranged between the upper connecting plate and the lower connecting plate, and the upper connecting plate and the lower connecting plate are all polygonal, and both of them have the same number of edges. The upper and lower surface area of the rubber bearing is smaller than the upper and lower surface area of the upper connecting plate and the lower connecting plate. A pair of U type SMA plates are relatively set between the upper edge of the surface edge and the lower connecting plate. The utility model can not only provide damping and effectively dissipate energy, but also pull the displaced structure back to its original position under earthquake, and realize the functions of energy dissipation and self-resetting.

【技术实现步骤摘要】
U型SMA板隔震支座
本技术涉及建筑物的隔震减震
，特别是指一种U型SMA板隔震支座。
技术介绍
普通橡胶支座作为隔震的重要部分，获得了越来越多的重视，并取得了较快的发展。普通橡胶支座具有良好的线弹性性能，在地震作用下能过具有较大的侧向和竖向的位移，不仅能够显著降低地震作用，还能够抑制结构的高阶反应。但是，普通橡胶支座不提供阻尼，而且在罕遇地震作用下，位移过大，会引起结构失稳、倾覆、落梁。因此，普通橡胶支座需要与其他种类的隔震支座联合使用。铅芯橡胶支座不仅具有一定的初始刚度，还具有一定的阻尼比，但是，铅芯橡胶支座在发生大的位移之后不具有恢复力。
技术实现思路
本技术提供一种U型SMA板隔震支座，其不仅可以提供阻尼，有效耗能，还能够将在地震作用下的有位移的结构拉回到原位，同时实现耗能和自复位的功能。为解决上述技术问题，本技术提供技术方案如下：一种U型SMA板隔震支座，包括上连接板和下连接板，其中：所述上连接板和下连接板之间设置有橡胶支座，所述上连接板和下连接板均为多边形，且两者的边数相同，所述橡胶支座的上下表面积小于所述上连接板和下连接板的上下表面积；所述上连接板的下表面边缘和下连接板的上表面边缘之间设置有若干对相对设置的U型SMA板。进一步的，所述上连接板和下连接板均为四方形，所述橡胶支座为立方体结构。进一步的，所述U型SMA板为两对。进一步的，所述上连接板和U型SMA板之间、以及所述下连接板和U型SMA板之间均通过螺栓连接。进一步的，所述上连接板和U型SMA板之间、以及所述下连接板和U型SMA板之间的螺栓的数量为两个以上。进一步的，所述U型SMA板的厚度为25～40mm，宽度为40～70mm，高度为230～400mm，直段长度为500～900mm。本技术具有以下有益效果：本技术的U型SMA板隔震支座，至少具有以下有益效果：(1)隔震系统必须要有阻尼，但是阻尼不能太大，当阻尼比较大的时候，隔震层在地震作用下隔震效果不理想，起不到隔震的作用。SMA本身提供阻尼，在滞回曲线中处于一、三象限，所使用的SMA是一种新型智能材料，具有超弹性性能和形状记忆效应，形状记忆合金超弹性性能表现为外力作用下材料发生变形，撤去外力后材料会恢复到其初始位置状态，随着外力的施加与撤销，形状记忆合金参与耗能并形成较饱满的滞回环。利用SMA超弹性这一优越的特性。可以将耗能型阻尼装置与复位型阻尼装置的功能合二为一；(2)U型SMA板隔震支座，其中间设置橡胶支座，其具有良好的线弹性性能，不仅能够显著降低结构的地震作用，还能够抑制结构的高阶反应；(3)U型SMA板对温度的敏感度较低，即使在低温环境下，材料的初始刚度为零并且失去了超弹性，具有U型形状的SMA板依然可以在地震荷载下水平运动，并且具有初始刚度。附图说明图1为本技术的U型SMA板隔震支座的整体结构示意图；图2为本技术的U型SMA板隔震支座的U型SMA板的结构示意图；图3为本技术的U型SMA板隔震支座的俯视图；图4为本技术的U型SMA板隔震支座的左视图；图5为本技术的U型SMA板隔震支座的U型SMA板的荷载－变形曲线；图6为SMA在低温环境下的滞回曲线图，其中，(a)为本技术的U型SMA板的滞回曲线图，(b)为对比文件(申请号为201620049478.8的专利文献)的丝材SMA的滞回曲线图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本技术提供一种U型SMA板隔震支座，如图1～图5所示，包括上连接板1和下连接板2，其中：上连接板1和下连接板2之间设置有橡胶支座3，上连接板1和下连接板2均为多边形，且两者的边数相同，橡胶支座3的上下表面积小于上连接板1和下连接板2的上下表面积；上连接板1的下表面边缘和下连接板2的上表面边缘之间设置有若干对相对设置的U型SMA板4。本技术的U型SMA板隔震支座，至少具有以下有益效果：(1)隔震系统必须要有阻尼，但是阻尼不能太大，当阻尼比较大的时候，隔震层在地震作用下隔震效果不理想，起不到隔震的作用。SMA本身提供阻尼，在滞回曲线中处于一、三象限，所使用的SMA是一种新型智能材料，具有超弹性性能和形状记忆效应，形状记忆合金超弹性性能表现为外力作用下材料发生变形，撤去外力后材料会恢复到其初始位置状态，随着外力的施加与撤销，形状记忆合金参与耗能并形成较饱满的滞回环。利用SMA超弹性这一优越的特性。可以将耗能型阻尼装置与复位型阻尼装置的功能合二为一；(2)U型SMA板隔震支座，其中间设置橡胶支座，橡胶支座承受竖向力，U型SMA板承受水平力，两者组合到一起，在地震作用下能够防止建筑物发生过大变形而破坏，起到限位隔震的作用，橡胶支座具有良好的线弹性性能，不仅能够显著降低结构的地震作用，还能够抑制结构的高阶反应；(3)在地震作用下，U型SMA板会在直板和圆弧连接处发生弯曲变形，从而有效的吸收能量，起到抗震隔震的效果，且U型SMA板对温度的敏感度较低，即使在低温环境下，材料的初始刚度为零并且失去了超弹性，具有U型形状的SMA板依然可以在地震荷载下水平运动，并且具有初始刚度。本技术的工作原理：隔震系统必须要有阻尼，但是阻尼不能太大，当阻尼比较大的时候，隔震层在地震作用下就会卡住，起不到隔震的作用，相当于没有隔震。有地震作用时，U型SMA板隔震支座凭借自身的阻尼和刚度，对于竖向的地震荷载，竖向有变形，能够起到耗能作用。对于水平地震荷载，“U”型构造能使支座在水平方向发生变形并且耗能。如图5所示为U型SMA板的荷载－变形曲线。它反映结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗，梭形说明滞回曲线的形状非常饱满，反映出整个隔震支座能够充分发挥SMA材料在水平荷载作用下具有很强的变形能力，具有很好的抗震性能和耗能能力。从图中第一象限可以看出，在随着力加载过程中，出现了一次刚度变化，即初始刚度大，随着力加载，出现一次刚度变化，在第二阶段弹性阶段刚度变小。申请号为201620049478.8的专利文献公开了一种多功能智能SMA拉索钢丝网橡胶减、隔震支座，其采用若干根SMA拉索进行耗能，实现隔震、减震功能。一方面，在低温环境下，丝材或者棒材的SMA会丧失超弹性，这就意味着在滞回曲线中，卸载曲线不会直接回到原点而是会和X轴相交，则会有残余变形，即丝材或者棒材的SMA被拉长了，在循环加载下，与初始加载时候相比，有残余变形的丝材或者棒材在初始位置重新加载，有一定距离SMA材料没有应力，即初始刚度就为零了，对于结构来说是不利的。而本技术中，把SMA做成U型的板，即使在低温下，材料的初始刚度为零并且失去了超弹性，具有U型形状的SMA板依然可以在地震荷载下水平运动，并且具有初始刚度。在地震荷载下，建筑物发生位移，U型SMA板不仅可以耗能，还能够使建筑物恢复到初始位置。具体地，见附图6，其中，图6(a)为本技术的U型SMA板在低温环境下的滞回曲线，(b)为对比文件的丝材SMA才低温环境下的滞回曲线。另一方面，该专利文献在水平力不是按照平行于边缘加载时，最边上的那束丝会先受力，存在受力不均匀的缺点，而本技术则能够有效地解决该问题。优选的，上连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U型SMA板隔震支座，其特征在于，包括上连接板和下连接板，其中：所述上连接板和下连接板之间设置有橡胶支座，所述上连接板和下连接板均为多边形，且两者的边数相同，所述橡胶支座的上下表面积小于所述上连接板和下连接板的上下表面积；所述上连接板的下表面边缘和下连接板的上表面边缘之间设置有若干对相对设置的U型SMA板。

【技术特征摘要】
1.一种U型SMA板隔震支座，其特征在于，包括上连接板和下连接板，其中：所述上连接板和下连接板之间设置有橡胶支座，所述上连接板和下连接板均为多边形，且两者的边数相同，所述橡胶支座的上下表面积小于所述上连接板和下连接板的上下表面积；所述上连接板的下表面边缘和下连接板的上表面边缘之间设置有若干对相对设置的U型SMA板。2.根据权利要求1所述的U型SMA板隔震支座，其特征在于，所述上连接板和下连接板均为四方形，所述橡胶支座为立方体结构。3.根据权利要求2所述的U型SMA板隔震支座，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱灿星，杨佰兵，张邑尘，季可凡，侯和涛，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37