自复位黏滞复合阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自复位黏滞复合阻尼器，包括：黏滞阻尼器、导杆、U型形状记忆合金元件和连接架，黏滞阻尼器的缸体与连接架固定连接，导杆的一端穿过连接架与黏滞阻尼器的活塞杆连接，U型形状记忆合金元件的分支端分别与导杆和连接架连接。通过利用形状记忆合金和黏滞阻尼器组成复合阻尼器，可在地震发生初期发挥自复位阻尼器的特性，在地震强烈时发挥黏性阻尼器的特性，提供足够的耗能，而在地震结束前又发挥自复位阻尼器的特性，使震后的结构几乎没有残余变形，能够整体提升结构的抗震性能与震后的功能可恢复能力，在建筑结构和桥梁工程领域具有较为广阔的应用前景。

Self reset viscous composite damper

【技术实现步骤摘要】
自复位黏滞复合阻尼器
本技术涉及工程结构消能减震
，特别涉及一种自复位黏滞复合阻尼器。
技术介绍
消能减震结构是指在结构中附加消能减震装置与原结构组成一个新的结构系统，而附加的消能减震装置可以显著地降低原结构承受的地震作用水平，从而达到控制结构地震响应的目的，减轻主体结构的损伤。但是传统的阻尼器(如金属阻尼器、摩擦阻尼器和黏滞阻尼器)在强震后容易出现复位能力不足的现象，尤其在近场脉冲地震作用下阻尼器残余位移明显，使得上部结构的使用功能难以较快地恢复，修复的经济成本和时间成本较高。现有的自复位阻尼器绝大多数都是位移型阻尼器，在地震作用下虽然可以表现出旗帜型的滞回曲线，能够保证主体结构在地震后具有良好的自复位能力，但是旗帜型的滞回曲线也决定了阻尼器在大震时只能提供有限的耗能，往往不能有效地控制主体结构的响应。同时，位移型的阻尼器即使在震后可以恢复到原位，但是阻尼器中仍然有残余应力，在地震后不能重复使用，往往需要更换。倘若结构在震后即可遭受余震，那么既有的自复位阻尼器便发挥不了预定的抗震设防目标。因此，如何使阻尼器同时实现地震时最大耗能和震后自复位的特性，以提高结构的抗震性能和震后阻尼器的功能可恢复能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种自复位黏滞复合阻尼器，能够有同时实现地震时最大耗能和震后自复位的特性，以提高结构的抗震性能和震后结构使用功能可恢复能力。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种自复位黏滞复合阻尼器，包括：黏滞阻尼器、导杆、U型形状记忆合金元件和连接架，所述黏滞阻尼器的缸体与所述连接架固定连接，所述导杆的右端穿过所述连接架与所述黏滞阻尼器的活塞杆连接，所述U型形状记忆合金元件的分支端分别与所述导杆和所述连接架连接。优选地，还包括与所述连接架上远离所述黏滞阻尼器的一端连接的抗弯约束元件，所述抗弯约束元件上设有供所述导杆穿过的通孔。优选地，所述抗弯约束元件与所述导杆接触的区域设有减摩擦元件。优选地，所述连接架包括连接段和上连接板以及下连接板，所述连接段与所述黏滞阻尼器的缸体固定连接，所述上连接板的一端和所述下连接板的一端与所述连接段固定连接，所述抗弯约束元件的上端与所述上连接板的另一端连接，下端与所述下连接板的另一端连接。优选地，包括多个所述U型形状记忆合金元件，位于所述导杆上部的所述U型形状记忆合金元件的分支端分别与所述上连接板和所述导杆连接；位于所述导杆下部的所述U型形状记忆合金元件的分支端分别与所述下连接板和所述导杆连接。优选地，所述导杆与所述活塞杆可拆卸连接。优选地，所述U型形状记忆合金元件包括上平直段、下平直段和圆弧段，所述上平直段和所述下平直段均包括安装段和耗能段。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：1)本技术所提供的一种自复位黏滞复合阻尼器，通过利用形状记忆合金(位移型阻尼器)和黏滞阻尼器(速度型阻尼器)组成复合阻尼器，不但发挥了结构震后没有或存在很小的残余变形，达到了结构自复位的效果，实现了结构在地震后快速恢复使用功能，更重要的是在强烈地震时主要发挥黏滞阻尼器的作用，为结构提供了充足的耗能，可以完美地实现阻尼器最大耗能与最大自复位的能力。2)本技术的自复位黏滞复合阻尼器在震后可以实现自复位效果，既不会中断结构的使用功能，也不需要对结构进行加固修复或者更换，节约了大量的经济成本和时间成本，经济效应明显，能有效快速地整体提升结构震后的可恢复能力，在建筑结构和桥梁工程领域具有广阔的应用前景。3)本技术中采用U形板材的形状记忆合金元件，本质是利用U型板材形状记忆合金在弯曲变形过程提供自复位能力，同时形状记忆合金材料自身也为阻尼器提供在地震初期和地震结束前的耗能。U型板材形状记忆合金在弯曲变形过程中的塑性变形点不断的扩展变化，充分利用了材料的性能，延长了材料的寿命。4)本技术的自复位黏滞复合阻尼器中的主要元件黏滞阻尼器和形状记忆合金阻尼器之间采用可拆卸的螺栓连接，施工和维修方便，便于震后检查和更换。自复位黏滞复合阻尼器可以通过改变U型形状记忆合金的厚度、宽度和直径等参数和黏滞阻尼器的参数进行匹配设计，实现不同的承载力、变形能力、耗能能力和自复位能力，从而实现不同的抗震设防需求的设计。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术一种具体实施方式所提供的一种自复位黏滞复合阻尼器的主视结构示意图；图2为图1中沿A-A线作的剖视图；图3是图1中沿B-B线作的剖视图；图4是图1中的抗弯约束元件的正视图；图5是图1中的U型形状记忆合金元件的结构示意图；图6是图5中的U型形状记忆合金元件的俯视图；图7示出了图1所示的自复位黏滞复合阻尼器在地震初期的位移-承载力滞回曲线图；图8示出了图1所示的自复位黏滞复合阻尼器在地震强烈时的位移-承载力滞回曲线图；图9示出了图1所示的自复位黏滞复合阻尼器在地震结束时的位移-承载力滞回曲线图。附图标记如下：1为粘滞阻尼器，11为主缸，12为副缸，2为U型形状记忆合金元件，211为上安装段，212为上耗能段，221为下安装段，222为下耗能段，23为圆弧段，3为连接段，4为上连接板，5为下连接板，6为固定螺栓，7为安装螺栓，8为导杆，9为抗弯约束元件，10为连接螺栓，13为减摩擦元件，14为活塞杆，15为对接螺栓。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1～图6，图1为本技术一种具体实施方式所提供的一种自复位黏滞复合阻尼器的主视结构示意图；图2为图1中沿A-A线作的剖视图；图3是图1中沿B-B线作的剖视图；图4是图1中的抗弯约束元件的正视图；图5是图1中的U型形状记忆合金元件的结构示意图；图6是图5中的U型形状记忆合金元件的俯视图。本技术实施例所提供的一种自复位黏滞复合阻尼器，包括：黏滞阻尼器1、导杆8、U型形状记忆合金元件2和连接架，其中黏滞阻尼器1包括主缸11和副缸12，黏滞阻尼器1位于导杆的右侧，黏滞阻尼器1的主缸11缸体与连接架固定连接，导杆8的右端穿过连接架与黏滞阻尼器的活塞杆14连接，U型形状记忆合金元件2的分支端分别与导杆8和连接架连接，优选通过安装螺栓7进行连接。通过利用形状记忆合金和黏滞阻尼器1组成复合阻尼器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位黏滞复合阻尼器，其特征在于，包括：黏滞阻尼器、导杆、U型形状记忆合金元件和连接架，所述黏滞阻尼器的缸体与所述连接架固定连接，所述导杆的右端穿过所述连接架与所述黏滞阻尼器的活塞杆连接，所述U型形状记忆合金元件的分支端分别与所述导杆和所述连接架连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自复位黏滞复合阻尼器，其特征在于，包括：黏滞阻尼器、导杆、U型形状记忆合金元件和连接架，所述黏滞阻尼器的缸体与所述连接架固定连接，所述导杆的右端穿过所述连接架与所述黏滞阻尼器的活塞杆连接，所述U型形状记忆合金元件的分支端分别与所述导杆和所述连接架连接。


2.根据权利要求1所述的自复位黏滞复合阻尼器，其特征在于，还包括与所述连接架上远离所述黏滞阻尼器的一端连接的抗弯约束元件，所述抗弯约束元件上设有供所述导杆穿过的通孔。


3.根据权利要求2所述的自复位黏滞复合阻尼器，其特征在于，所述抗弯约束元件与所述导杆接触的区域设有减摩擦元件。


4.根据权利要求2所述的自复位黏滞复合阻尼器，其特征在于，所述连接架包括连接段和上连接板以及下连接板，所述连接段与所述黏滞阻尼器的缸体固...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，朱松晔，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：新型
国别省市：中国香港;81