[发明专利]一种自复位形状记忆合金阻尼器及其装配方法

说明书

本发明提供了一种自复位形状记忆合金阻尼器，包括内杆、外筒、滑动挡板、预压弹簧、连接元件、若干形状记忆合金丝、一个带齿圆盘、两个端锚，所述外筒的筒壁为双层结构形成密封的空心夹层并填充有水；两个端锚对称地固定在外筒的内孔两端，带齿圆盘固定在内杆中心杆中部，所述内杆沿轴线居中地设置于外筒内且穿过带齿圆盘、端锚的中心孔，所述预压弹簧和滑动挡板对称地设置在端锚与带齿圆盘之间的内杆上，所述形状记忆合金丝均匀地固定于带齿圆盘和两个端锚之间。本发明还提供了一种自复位形状记忆合金阻尼器的装配方法。本发明结构简单、连接可靠、易于实现。所述阻尼器利用弹簧提供可靠的复位能力，卸载时无残余位移，并有稳定的工作性能。

技术领域

本发明涉及土木工程中的结构振动控制领域，具体是指一种具有完全自复位能力和良好耗能能力的阻尼器及其装配方法。

背景技术

地震给人类社会带来了各种程度不同的危害，在地震作用下，建筑物会受到不同程度的损伤。为了有效减小震害带来的损失，结构振动控制技术得到了充分的重视与发展，通过在建筑物的特定部位设置耗能减震设备（如阻尼器），来改变结构的动力特性或地震作用，最终达到减小结构振动反应的目的。目前，很多学者提出了自复位形状记忆合金阻尼器，这类阻尼器多为拉压型装置，并利用形状记忆合金丝的超弹性来耗能和复位。但是，利用形状记忆合金丝来提供复位力容易受外界环境影响，并且成本较高。

发明内容

为改善阻尼器的自复位特性并简化阻尼器构造，本发明提供一种利用弹簧提供恢复力并利用带齿圆盘固定丝材的自复位形状记忆合金阻尼器及其装配方法，该阻尼器构造更简单，形状记忆合金丝组的工作环境温度变化幅值更小，力学性能更加稳定，同时，具有自动恢复变形能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自复位形状记忆合金阻尼器，包括内杆、外筒、滑动挡板、预压弹簧、连接元件、若干均匀分布的形状记忆合金丝、一个带齿圆盘、两个端锚，所述外筒的筒壁为双层结构形成密封的空心夹层并填充有水；所述内杆包括中心杆、通过螺纹分别连接中心杆两端的中部组件、通过螺纹分别连接于两个中部组件另一端的端部组件；两个端锚对称地固定在外筒的内孔两端，带齿圆盘固定在内杆中心杆中部，所述内杆沿轴线居中地设置于外筒内且穿过带齿圆盘、端锚的中心孔，所述预压弹簧和滑动挡板对称地设置在端锚与带齿圆盘之间的内杆上，所述的形状记忆合金丝均匀地拉紧绕过带齿圆盘的凸齿并固定于带齿圆盘和两个端锚之间，所述的连接元件呈空心凸字形，通过螺纹与外筒的端部相连接。

进一步地，所述带齿圆盘中心设有中心孔，边缘沿周向均匀设置有若干凸齿，所述中心孔内设置有与所述内杆的中心杆的外螺纹相配合的内螺纹。

进一步地，所述凸齿的宽度沿远离齿圆盘中心孔的径向方向逐渐增大，用于卡住左右两侧地形状记忆合金丝组，并防止丝组在圆环的法向移动而脱离；所述凸齿每一边均经过打磨圆滑处理，以防止割断形状记忆合金丝。

进一步地，所述端锚包括相嵌套的端锚锚环和端锚锚塞，所述端锚锚环的一端沿周向设置有若干螺钉孔，另一端沿周向设置有若干用于穿过形状记忆合金丝的预留丝孔，且每两个预留丝孔的位置与凸齿的两侧相对应；所述端锚锚环中心依次设置有锥形孔及中心通孔；所述端锚锚塞呈中空的圆锥台形，其锥底端设置有环形凸缘，所述环形凸缘上沿周向设置有若干螺钉孔和预留丝孔。

进一步地，所述锥形孔的内壁与端锚锚环端面的夹角为81^o~87^o，所述端锚锚塞的圆锥面与端锚锚塞端面的夹角为93^o~99^o

进一步地，所述端锚锚环的外周壁沿周向均匀设置有若干螺钉孔，所述外筒两端的外周壁上沿周向设置有若干螺钉孔。

进一步地，所述的预留丝孔的直径为1~3mm，所述形状记忆合金丝的直径为0.2~2.0mm。