專利名稱：工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)中起阻尼抗振作用的裝置，尤其是一種同時具備抗拉、壓、扭作用的阻尼器。
三、技術(shù)內(nèi)容1、技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，該阻尼器既可以抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)件間相對直線振動位移，又可以抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)件間相對轉(zhuǎn)動振動位移，從而可以更有效地抑制結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)、加速結(jié)構(gòu)振的地衰減。
2、技術(shù)方案本發(fā)明的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，該阻尼器由形狀記憶合金絲、夾具、外鋼管、內(nèi)鋼管所組成，內(nèi)鋼管的一端位于外鋼管中并與外鋼管位于同一條軸線上，形狀記憶合金絲在外鋼管上沿徑向固定于外鋼管的對稱側(cè)上，即形狀記憶合金絲由外鋼管一側(cè)的孔穿入，通過內(nèi)鋼管的一側(cè)，再通過軸心線，然后由內(nèi)鋼管的另一對稱側(cè)穿出，最后由外鋼管的另一對稱側(cè)的孔穿出，記憶合金絲的兩端分別由夾具固定在外鋼管上，形狀記憶合金絲由多根均布于內(nèi)鋼管和外鋼管的徑向上，相鄰兩根形狀記憶合金絲在軸向為上、下設(shè)置。另一種結(jié)構(gòu)為在外鋼管的兩端分別設(shè)置內(nèi)鋼管和相應(yīng)的形狀記憶合金絲結(jié)構(gòu)，組成中間為外鋼管兩頭為內(nèi)鋼管的阻尼器結(jié)構(gòu)。還有一種結(jié)構(gòu)為內(nèi)鋼管的兩頭分別設(shè)置兩根外鋼管和相應(yīng)的形狀記憶合金絲的結(jié)構(gòu)，組成中間為內(nèi)鋼管兩頭為外鋼管的阻尼器結(jié)構(gòu)。形狀記憶合金絲可以為數(shù)根形狀記憶合金絲組成的絲纜。
使用時，阻尼器的內(nèi)外鋼管被固定在結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件或同一構(gòu)件的不同點間，當(dāng)兩固定端間有相對位移時，內(nèi)外鋼管也就有相對位移，無論該相對位移是直線相對位移，還是相對轉(zhuǎn)動位移，形狀記憶合金絲都將拉伸變形耗能，達到同時抑制結(jié)構(gòu)的水平振動、豎向振動和扭轉(zhuǎn)振動的目的。
3、技術(shù)效果(1)所發(fā)明的“工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器”，由于形狀記憶合金絲具有較高的剛度，使用阻尼器也就具有足夠的剛度，可有效控制結(jié)構(gòu)在風(fēng)載荷和地震作用下的變形和穩(wěn)定性，可有效地減少結(jié)構(gòu)在長期載荷作用下的徐變變形。
(2)所發(fā)明的“工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器”，可通過阻尼器器件中的形狀記憶合金材料的超彈性特性有效地吸收振動能量，從而有效地減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)載荷和地震作用下的振動響應(yīng)，有效地提高結(jié)構(gòu)在風(fēng)載荷和地震作用下的振動衰減速度。
(3)所發(fā)明的“工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器”，可同時抑制結(jié)構(gòu)的水平振動、豎向振動和扭轉(zhuǎn)振動，可用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu)等多種工程結(jié)構(gòu)的減振。
(4)所發(fā)明的“工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器”，通過使用強度高、耐腐蝕、抗疲勞的形狀記憶合金材料作為耗能材料，從而具有壽命長和維護要求低的特點。
(5)所發(fā)明的“工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器”構(gòu)造簡單、安裝方便。
圖2是本發(fā)明
圖1的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。其中有孔5。
圖3是兩個內(nèi)鋼管、一個外鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是兩個外鋼管、一個內(nèi)鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖。
五、具體實施方案本發(fā)明的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器由形狀記憶合金絲1、夾具2、外鋼管3、內(nèi)鋼管4所組成，內(nèi)鋼管4的一端位于外鋼管3中并與外鋼管3位于同一條軸線上，形狀記憶合金絲1在外鋼管3上沿徑向固定于外鋼管的對稱側(cè)上，即形狀記憶合金絲1由外鋼管3一側(cè)的孔5穿入，通過內(nèi)鋼管4的一側(cè)，再通過軸心線，然后由內(nèi)鋼管4的另一對稱側(cè)穿出，最后由外鋼管3的另一對稱側(cè)的孔5穿出，記憶合金絲1的兩端分別由夾具2固定在外鋼管3上，形狀記憶合金絲1由多根均布于內(nèi)鋼管4和外鋼管3的徑向上，相鄰兩根形狀記憶合金絲1在軸向為上、下設(shè)置。形狀記憶合金絲1可以為數(shù)根形狀記憶合金絲組成的絲纜。
本發(fā)明的實施方案如下首先，根據(jù)振動抑制要求，選定內(nèi)外鋼管、形狀記憶合金絲和夾具的尺寸。
第二，在內(nèi)外鋼管對應(yīng)位置鉆孔。
第三，將形狀記憶合金絲穿過內(nèi)外鋼管上對應(yīng)位置的孔。
第四，將形狀記憶合金絲一端用夾具夾緊。
第五，將形狀記憶合金絲張緊。
第六，將形狀記憶合金絲另一端也用夾具夾緊。夾緊工程中，注意保持形狀記憶合金絲的夾緊狀態(tài)。
至此便可實現(xiàn)本發(fā)明。
實際阻尼器可以有兩個內(nèi)鋼管、一個外鋼管，另一個內(nèi)鋼管(包括形狀記憶合金絲等)設(shè)置在外鋼管的下部，和設(shè)置在外鋼管上部的內(nèi)鋼管關(guān)于外鋼管對稱。同樣實際阻尼器也可以有兩個外鋼管、一個內(nèi)鋼管，另一個外鋼管(包括形狀記憶合金絲等)設(shè)置在外鋼管的上部，和設(shè)置在內(nèi)鋼管下部的外鋼管關(guān)于內(nèi)鋼管對稱。
權(quán)利要求
1.一種工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，其特征在于該阻尼器由形狀記憶合金絲(1)、夾具(2)、外鋼管(3)、內(nèi)鋼管(4)所組成，內(nèi)鋼管(4)的一端位于外鋼管(3)中并與外鋼管(3)位于同一條軸線上，形狀記憶合金絲(1)在外鋼管(3)上沿徑向固定于外鋼管的對稱側(cè)上，即形狀記憶合金絲(1)由外鋼管(3)一側(cè)的孔(5)穿入，通過內(nèi)鋼管(4)的一側(cè)，再通過軸心線，然后由內(nèi)鋼管(4)的另一對稱側(cè)穿出，最后由外鋼管(3)的另一對稱側(cè)的孔(5)穿出，記憶合金絲(1)的兩端分別由夾具(2)固定在外鋼管(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，其特征在于形狀記憶合金絲(1)由多根均布于內(nèi)鋼管(4)和外鋼管(3)的徑向上，相鄰兩根形狀記憶合金絲(1)在軸向為上、下設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，其特征在于形狀記憶合金絲(1)可以為數(shù)根形狀記憶合金絲(1)組成的絲纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，其特征在于在外鋼管(3)的兩端分別設(shè)置內(nèi)鋼管(4)和相應(yīng)的形狀記憶合金絲(1)結(jié)構(gòu)，組成中間為外鋼管(3)兩頭為內(nèi)鋼管(4)的阻尼器結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器，其特征在于內(nèi)鋼管(4)的兩頭分別設(shè)置兩根外鋼管(3)和相應(yīng)的形狀記憶合金絲(1)的結(jié)構(gòu)，組成中間為內(nèi)鋼管(4)兩頭為外鋼管(3)的阻尼器結(jié)構(gòu)。
全文摘要
工程結(jié)構(gòu)形狀記憶合金超彈性拉、壓、扭阻尼器是一種應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)中起阻尼抗振作用的裝置，該阻尼器由形狀記憶合金絲、夾具、外鋼管、內(nèi)鋼管所組成，內(nèi)鋼管的一端位于外鋼管中并與外鋼管位于同一條軸線上，形狀記憶合金絲在外鋼管上沿徑向固定于外鋼管的對稱側(cè)上，即形狀記憶合金絲由外鋼管一側(cè)的孔穿入，通過內(nèi)鋼管的一側(cè)，再通過軸心線，然后由內(nèi)鋼管的另一對稱側(cè)穿出，最后由外鋼管的另一對稱側(cè)的孔穿出，記憶合金絲的兩端分別由夾具固定在外鋼管上，該阻尼器既可以抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)件間相對直線振動位移，又可以抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)件間相對轉(zhuǎn)動振動位移，從而可以更有效地抑制結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)、加速結(jié)構(gòu)振的地衰減。
文檔編號E04B1/98GK1431373SQ0311284
公開日2003年7月23日 申請日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者韓玉林, 李愛群, 邢德進 申請人:東南大學(xué)