[实用新型]一种自复位形状记忆合金阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

为改善阻尼器的自复位特性并简化阻尼器构造，本实用新型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，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。

本实用新型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。

进一步地，所述外筒由中空的双层钢管制成，双层钢管的夹层中设置有支撑肋，并填充水，利用水的比热大的特性，当环境温度变化时，水储存或释放热量，从而降低阻尼器中形状记忆合金丝的工作温度变化幅值，保证阻尼器的更为稳定的力学性能。本方案结构简单易加工，同时支撑肋还有助于提高外筒的稳定性。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点与效果：

(1)结构简单，易于实现。如形状记忆合金丝在阻尼器中部直接绕过凸齿圆盘；内杆各组件通过螺纹连接，锚具各组件以及端锚与外筒之间通过螺钉连接，连接可靠并易于实现。

(2)阻尼器具有优良的自复位特性：弹簧的力学性能稳定，利用弹簧提供给阻尼器的恢复力可靠，从而使阻尼器具有优良的自复位特性。

(3)外筒的夹层中注入有水，形状记忆合金丝组的工作环境温度变化幅值更小，因而记忆合金的超弹性能更稳定，阻尼器的力学性能更稳定。

附图说明

图1是本实用新型实施例的自复位形状记忆合金阻尼器的整体构造示意图。

图2是本实用新型实施例的内杆的构造图。

图3是本实用新型实施例的带齿圆盘的侧视示意图。

图4是本实用新型实施例的带齿圆盘主视图。

图5是本实用新型实施例的端锚构造示意图。

图6是端锚的锚环主视图。

图7是图6中C-C向剖视示意图。