一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器制造技术

一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，属于抗震耗能技术领域。本发明专利技术解决了现有的可恢复阻尼器存在的耗能小、结构复杂的问题。内套筒穿设在外套筒内，且内套筒上靠近第二推拉杆的一端固设有第二挡板，第二推拉杆的一端部与第二挡板固接，第一推拉杆的一端部穿设在内套筒内，耗能管同轴嵌设在第一推拉杆与内套筒之间，第一推拉杆上沿其周向固设有若干第一夹具，第二推拉杆上沿其周向固设有若干第二夹具，外套筒的外壁固设有若干第三夹具及若干第四夹具，且若干第三夹具与若干第四夹具分别沿外套筒的周向布置，若干第一夹具与若干第三夹具之间、若干第二夹具与若干第四夹具之间一一对应通过形状记忆合金丝连接。

【技术实现步骤摘要】
一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器
本专利技术涉及一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，属于属于抗震耗能

技术介绍
随着建筑抗震技术的发展，地震后建筑结构的倒塌和人员伤亡数量得到了有效控制，由地震导致的直接和间接经济损失问题得到了广泛的关注。因此，建筑结构和构件的功能可恢复性成为新的研究热点。阻尼器作为减少结构的地震损伤和消耗地震能量的构件，它的功能可恢复性可以保证建筑结构在地震作用后主体结构快速恢复，达到减小经济损失的目的。目前，可恢复性阻尼器普遍存在以下两个问题：1.阻尼器耗能小，主体结构承受了较多的地震能量，导致主体结构损伤较大，地震后恢复效果不佳；2.阻尼器构造复杂，制造成本较高，不适合大面积使用；3.阻尼器作用单一，只能抵抗拉压作用。因此，设计一种新型的高耗能、构造简单的抗拉扭可恢复阻尼器，对于震后主体结构的快速恢复和减小损伤具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的可恢复阻尼器存在的耗能小、结构复杂的问题，进而提供了一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，它包括第一推拉杆、第二推拉杆、外套筒、内套筒、耗能管及若干形状记忆合金丝，外套筒两端分别固设有第一挡板，且外套筒与两个第一挡板构成封闭的腔体，第一推拉杆与第二推拉杆相对设置且分别穿设在两个第一挡板上，两个推拉杆相对设置的一端均位于腔体内，所述内套筒穿设在外套筒内，且内套筒上靠近第二推拉杆的一端固设有第二挡板，第二推拉杆的一端部与第二挡板固接，第一推拉杆的一端部穿设在内套筒内，耗能管同轴嵌设在第一推拉杆与内套筒之间，第一推拉杆上沿其周向固设有若干第一夹具，第二推拉杆上沿其周向固设有若干第二夹具，外套筒的外壁固设有若干第三夹具及若干第四夹具，且若干第三夹具与若干第四夹具分别沿外套筒的周向布置，第一夹具与第三夹具的数量相等，第二夹具与第四夹具的数量相等，若干第一夹具与若干第三夹具之间、若干第二夹具与若干第四夹具之间一一对应通过形状记忆合金丝连接。进一步地，第一推拉杆、第二推拉杆、内套筒及外套筒均同轴设置。进一步地，阻尼器初始状态下，若干第一夹具与若干第三夹具之间的形状记忆合金丝位于同一平面内，若干第二夹具与若干第四夹具之间的形状记忆合金丝位于同一平面内。进一步地，若干第一夹具均布在第一推拉杆上，若干第二夹具均布在第二推拉杆上，若干第三夹具及若干第四夹具分别均布在外套筒的外壁，第一至第四夹具的数量均相等且均为偶数个，若干第三夹具与若干第四夹具之间一一对应通过形状记忆合金丝连接，初始状态下，位于同一轴向平面内的两个第一夹具、两个第三夹具、两个第二夹具及两个第四夹具呈矩形布置，每个夹具与其相临的两个夹具之间的形状记忆合金丝均首尾固接且均滑动穿设在夹具上。进一步地，第一至第四夹具的数量分别为四个。进一步地，所述耗能管为铅管。进一步地，所述耗能管为高阻尼橡胶管。本专利技术与现有技术相比具有以下效果：1、本申请结构传力机制明确、合理。推拉杆在拉压作用和扭转作用下均可转化为SMA丝的拉伸。2、本申请构造简单，易于加工生产，且材料简单，成本低廉。3、第一推拉杆在拉压和扭转过程中均能剪切耗能管，剪切耗能形式能够有效地消耗地震能量。4、在地震作用后，本申请可带动主体结构恢复到初始状态，维持结构的正常使用功能。附图说明图1为本专利技术的立体结构剖视示意图；图2为本专利技术的主剖视示意图；图3为本专利技术扭转状态下的立体结构剖视示意图；图4为本专利技术拉伸状态下的立体结构剖视示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，它包括第一推拉杆1、第二推拉杆2、外套筒3、内套筒4、耗能管5及若干形状记忆合金丝6，外套筒3两端分别固设有第一挡板7，且外套筒3与两个第一挡板7构成封闭的腔体，第一推拉杆1与第二推拉杆2相对设置且分别穿设在两个第一挡板7上，两个推拉杆相对设置的一端均位于腔体内，所述内套筒4穿设在外套筒3内，且内套筒4上靠近第二推拉杆2的一端固设有第二挡板8，第二推拉杆2的一端部与第二挡板8固接，第一推拉杆1的一端部穿设在内套筒4内，耗能管5同轴嵌设在第一推拉杆1与内套筒4之间，第一推拉杆1上沿其周向固设有若干第一夹具9，第二推拉杆2上沿其周向固设有若干第二夹具10，外套筒3的外壁固设有若干第三夹具11及若干第四夹具12，且若干第三夹具11与若干第四夹具12分别沿外套筒3的周向布置，第一夹具9与第三夹具11的数量相等，第二夹具10与第四夹具12的数量相等，若干第一夹具9与若干第三夹具11之间、若干第二夹具10与若干第四夹具12之间一一对应通过形状记忆合金丝6连接。形状记忆合金丝6(SMA丝)具有超弹性的特点：在外力作用下发生变形(变形范围不超过其可恢复的范围，形状记忆合金丝6拉伸可恢复范围一般为6％～8％)，外力卸载后，SMA丝可恢复到原来的状态(拉伸后可恢复到原来的长度)。第一推拉杆1与外套筒3之间以及第二推拉杆2与外套筒3之间均为转动连接。第一推拉杆1受到拉伸荷载作用时，SMA丝受拉伸长，卸载后SMA丝恢复到初始长度，第一推拉杆1回到初始位置。固定在第一推拉杆1和内套筒4之间的耗能管5在第一推拉杆1拉伸和恢复的过程中受到剪切作用，从而消耗地震能量。阻尼器受到压缩作用时，其恢复和耗能机理与拉伸过程相同，均是通过SMA丝的恢复能力、耗能管5剪切耗能能力完成。第一推拉杆1受到扭转作用时，SMA丝伸长，卸载后SMA丝恢复到初始长度，第一推拉杆1回到初始位置。固定在第一推拉杆1和内套筒4之间的耗能管5在扭转过程中受到剪切作用，消耗地震能量。1、本申请结构传力机制明确、合理。推拉杆在拉压作用和扭转作用下均可转化为SMA丝的拉伸。2、本申请构造简单，易于加工生产，且材料简单，成本低廉。3、第一推拉杆1在拉压和扭转过程中均能剪切耗能管5，剪切耗能形式能够有效地消耗地震能量。4、在地震作用后，本申请可带动主体结构恢复到初始状态，维持结构的正常使用功能。本申请提供一种新型的SMA高耗能拉压可恢复阻尼器，地震作用下通过该新型阻尼器消耗地震能量并与主体结构共同变形，可在震后与主体结构一起恢复到初始状态，减小残余变形，维持结构的正常使用功能。该新型阻尼器具有可恢复、高耗能、抗拉扭和制造简单的特点。第一推拉杆1、第二推拉杆2、内套筒4及外套筒3均同轴设置。使得阻尼器在受扭转过程中耗能管5的周向受力均匀，并使各形状记忆合金丝6的弹性变形量相同。阻尼器初始状态下，若干第一夹具9与若干第三夹具11之间的形状记忆合金丝6位于同一平面内，若干第二夹具10与若干第四夹具12之间的形状记忆合金丝6位于同一平面内。若干第一夹具9均布在第一推拉杆1上，若干第二夹具10均布在第二推拉杆2上，若干第三夹具11及若本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，其特征在于：它包括第一推拉杆(1)、第二推拉杆(2)、外套筒(3)、内套筒(4)、耗能管(5)及若干形状记忆合金丝(6)，外套筒(3)两端分别固设有第一挡板(7)，且外套筒(3)与两个第一挡板(7)构成封闭的腔体，第一推拉杆(1)与第二推拉杆(2)相对设置且分别穿设在两个第一挡板(7)上，两个推拉杆相对设置的一端均位于腔体内，所述内套筒(4)穿设在外套筒(3)内，且内套筒(4)上靠近第二推拉杆(2)的一端固设有第二挡板(8)，第二推拉杆(2)的一端部与第二挡板(8)固接，第一推拉杆(1)的一端部穿设在内套筒(4)内，耗能管(5)同轴嵌设在第一推拉杆(1)与内套筒(4)之间，/n第一推拉杆(1)上沿其周向固设有若干第一夹具(9)，第二推拉杆(2)上沿其周向固设有若干第二夹具(10)，外套筒(3)的外壁固设有若干第三夹具(11)及若干第四夹具(12)，且若干第三夹具(11)与若干第四夹具(12)分别沿外套筒(3)的周向布置，第一夹具(9)与第三夹具(11)的数量相等，第二夹具(10)与第四夹具(12)的数量相等，若干第一夹具(9)与若干第三夹具(11)之间、若干第二夹具(10)与若干第四夹具(12)之间一一对应通过形状记忆合金丝(6)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，其特征在于：它包括第一推拉杆(1)、第二推拉杆(2)、外套筒(3)、内套筒(4)、耗能管(5)及若干形状记忆合金丝(6)，外套筒(3)两端分别固设有第一挡板(7)，且外套筒(3)与两个第一挡板(7)构成封闭的腔体，第一推拉杆(1)与第二推拉杆(2)相对设置且分别穿设在两个第一挡板(7)上，两个推拉杆相对设置的一端均位于腔体内，所述内套筒(4)穿设在外套筒(3)内，且内套筒(4)上靠近第二推拉杆(2)的一端固设有第二挡板(8)，第二推拉杆(2)的一端部与第二挡板(8)固接，第一推拉杆(1)的一端部穿设在内套筒(4)内，耗能管(5)同轴嵌设在第一推拉杆(1)与内套筒(4)之间，
第一推拉杆(1)上沿其周向固设有若干第一夹具(9)，第二推拉杆(2)上沿其周向固设有若干第二夹具(10)，外套筒(3)的外壁固设有若干第三夹具(11)及若干第四夹具(12)，且若干第三夹具(11)与若干第四夹具(12)分别沿外套筒(3)的周向布置，第一夹具(9)与第三夹具(11)的数量相等，第二夹具(10)与第四夹具(12)的数量相等，若干第一夹具(9)与若干第三夹具(11)之间、若干第二夹具(10)与若干第四夹具(12)之间一一对应通过形状记忆合金丝(6)连接。


2.根据权利要求1所述的一种高耗能抗拉扭可恢复阻尼器，其特征在于：第一推拉杆(1)、第二推拉杆(2)、内套筒(4)及外套筒(3)均同轴设置。

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，周同来，翟长海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23