一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器及其组装方法技术

发明专利技术提供一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器及其组装方法。该阻尼器包括分离式外套筒、活塞内筒、垫块、摩擦板、竖向SMA螺栓、水平SMA棒、导轨滑块、端板和带铰连接板。所述活塞内筒穿入外套筒中。所述固定摩擦块、上方垫块和下方垫块设置在外套筒的内腔中。所述活塞内筒的伸出端焊接有带铰连接板。所述若干水平SMA棒设置在活塞内筒和外套筒之间的间隙中。水平SMA棒的两端穿过端板Ⅰ和端板Ⅱ的锚固孔并通过锚具与端板Ⅰ或端板Ⅱ连接。该阻尼器呈现显著的耗能时序，阻尼器呈现出显著的多耗能阶段特征并具备自复位能力。地震后，在水平SMA棒的恢复力作用下，阻尼器可以恢复到接近初始状态，大大降低结构因残余变形而造成的修复成本和难度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器及其组装方法
本专利技术涉及结构工程领域，特别涉及一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器。
技术介绍
摩擦阻尼是一类常见稳定高效可重复的的阻尼方式，被广泛用于结构工程领域的振动控制中。摩擦阻尼一般包括具有一定摩擦系数的摩擦面和一定的预压力，外力需要克服静摩擦后便可驱动摩擦面相对滑动。对于常见的摩擦装置而言，一旦设计好，其提供的摩擦力或阻尼是恒定的，即：此类摩擦阻尼在滞回曲线上呈现出矩形。但此类阻尼在工作中会有很多待完善之处。比如摩擦装置一旦静摩擦力克服后此类阻尼器就呈现零刚度滑移状态。然而，在结构应用中更期待的阻尼装置在加载中应呈现出线性增加趋势，即：阻尼器始终为构件或节点或结构贡献一定的刚度，这也能使得加固的结构更加适用于不同震级下的地震作用，即：使得结构对强弱振均可敏感从而更好的振动控制和耗能。目前，也有一些对于变摩擦阻尼的研究。基本原理均是改变摩擦面之间的正应力来改变摩擦力的大小。具体做法因设计者构造而定。有些研究者基于交叉学科提出在摩擦装置中增加半控制元件，如电磁和压电元件，通过改变电流大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器，其特征在于：包括外套筒(1)、活塞内筒(2)、两个摩擦组件(4)、若干竖向SMA螺杆(5)和若干水平SMA棒(6)；/n所述活塞内筒(2)整体为矩形管；所述活塞内筒(2)上下表面分别布置有上方垫块(3)和下方垫块(30)；所述上方垫块(3)和下方垫块(30)相背一侧分别设置有一个摩擦组件(4)，形成上方摩擦组件和下方摩擦组件；所述摩擦组件(4)包括固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)；所述固定摩擦块(402)与垫块(3)固定连接；所述固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)在接触面处齿合；所述上方垫块(3)、下方垫块(30)和固定...

【技术特征摘要】
1.一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器，其特征在于：包括外套筒(1)、活塞内筒(2)、两个摩擦组件(4)、若干竖向SMA螺杆(5)和若干水平SMA棒(6)；
所述活塞内筒(2)整体为矩形管；所述活塞内筒(2)上下表面分别布置有上方垫块(3)和下方垫块(30)；所述上方垫块(3)和下方垫块(30)相背一侧分别设置有一个摩擦组件(4)，形成上方摩擦组件和下方摩擦组件；所述摩擦组件(4)包括固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)；所述固定摩擦块(402)与垫块(3)固定连接；所述固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)在接触面处齿合；所述上方垫块(3)、下方垫块(30)和固定摩擦块(402)上设置有供竖向SMA螺杆(5)穿过的腰型孔；所述竖向可滑动摩擦块(401)上设置有供竖向SMA螺杆(5)穿过的圆孔；所述竖向SMA螺杆(5)依次贯穿上方摩擦组件、上方垫块(3)、活塞内筒(2)、下方垫块(30)和下方摩擦组件；所述竖向SMA螺杆(5)的上下两端以螺母紧固；所述活塞内筒(2)的侧壁上还设置有导轨滑块Ⅰ(7)和导轨滑块Ⅱ(70)；所述导轨滑块Ⅰ(7)和导轨滑块Ⅱ(70)的尺寸与外套筒(1)的内腔尺寸相匹配；
所述外套筒(1)整体为矩形管；所述外套筒(1)短于活塞内筒(2)；所述外套筒(1)的管壁上设置有竖向可滑动摩擦块容置缺口(104)；所述活塞内筒(2)穿入外套筒(1)中；所述固定摩擦块(402)、上方垫块(3)和下方垫块(30)设置在外套筒(1)的内腔中；所述竖向可滑动摩擦块(401)嵌入容置缺口(104)中；所述外套筒(1)的两端开口处为端板Ⅰ(8)和端板Ⅱ(9)封堵；所述端板Ⅰ(8)上设有与活塞内筒(2)形状相匹配的通孔；所述端板Ⅰ(8)和端板Ⅱ(9)上设置有锚固孔；所述活塞内筒(2)的伸入端顶抵在端板Ⅱ(9)上，伸出端从端板Ⅰ(8)的通孔伸出外套筒(1)；所述活塞内筒(2)的伸出端焊接有带铰连接板(11)；所述若干水平SMA棒(6)设置在活塞内筒(2)和外套筒(1)之间的间隙中；每根水平SMA棒(6)的两端穿过端板Ⅰ(8)和端板Ⅱ(9)的锚固孔并通过锚具与端板Ⅰ(8)或端板Ⅱ(9)连接；所述导轨滑块Ⅰ(7)和导轨滑块Ⅱ(70)上设置有供水平SMA棒(6)穿过的缺口。


2.根据权利要求1所述的一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器，其特征在于：所述固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)的接触面分为中间楔形摩擦面和两端平面摩擦面三部分；所述固定摩擦块(402)和竖向可滑动摩擦块(401)在中间楔形摩擦面处设置有逐一连接的楔形突台或凹槽；所述突台和凹槽齿合。


3.根据权利要求1所述的一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器，其特征在于：所述导轨滑块Ⅰ(7)和导轨滑块Ⅱ(70)呈十字状。


4.根据权利要求1所述的一种基于可变摩擦力和多阶段耗能的阻尼器，其特征在于：所述SMA螺杆(5)和水平SMA棒(6)采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯珂，张萍，刘思佳，周绪红，郭丽华，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50