[发明专利]拉压与扭转复合自复位阻尼器

说明书

本发明提供了一种拉压与扭转复合自复位阻尼器，属于建筑结构振动控制领域，包括连接板、耗能肋、内设椭圆孔、连接板螺孔、抗拉压盖板、扭转预留空隙、拉压连接杆、协调连接钢筋、弧形耗能钢板、耗能方钢管、耗能填充材料、耗能钢板、半圆形连接耗能钢板、锁紧螺母、形状记忆合金丝和扭转复位弹簧。有益效果是连接板可通过拉压连接杆带动弧形耗能钢板、耗能钢板、半圆形连接耗能钢板和耗能填充材料挤压耗能，当拉压剧烈时，抗拉压盖板可对耗能方钢管拉压变形耗能，提供稳定阻尼力及自动复位功能，扭转复位弹簧会发生一定拉伸变形，耗散部分能量，当扭转结束后扭转复位弹簧促使阻尼器回到原来位置，能增大建筑各向抗震能力。

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种拉压与扭转复合自复位阻尼器。

背景技术

金属屈服阻尼器 (metallic yielding damper) 是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金 (shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的，软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和 Skinner 等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如X 形、三角形板软钢阻尼器、E 型钢阻尼器、C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器，全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。

因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以阻尼器的耗能性质将会是减少结构的振动反应的关键，目前研究开发的阻尼器容易因为耗能特性不足和结构不协调而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些阻尼器的制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进 。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种拉压与扭转复合自复位阻尼器，采用拉压和扭转自复位结构设计，能增大建筑各向抗震能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种拉压与扭转复合自复位阻尼器，包括连接板、耗能肋、内设椭圆孔、连接板螺孔、抗拉压盖板、扭转预留空隙、拉压连接杆、协调连接钢筋、弧形耗能钢板、耗能方钢管、耗能填充材料、耗能钢板、半圆形连接耗能钢板、锁紧螺母、形状记忆合金丝和扭转复位弹簧；拉压与扭转复合自复位阻尼器的结构中，在整个结构内的空腔设置耗能填充材料，耗能方钢管的上下两端和抗拉压盖板固定连接，抗拉压盖板中设置扭转预留空隙；在抗拉压盖板和耗能方钢管围成的结构内设置有耗能钢板和半圆形连接耗能钢板围成的结构；在相邻的耗能钢板之间设置弧形耗能钢板；弧形耗能钢板从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，设置的协调连接钢筋分别穿过弧形耗能钢板和耗能钢板的中点，并两端采用锁紧螺母锁紧固定；弧形耗能钢板和耗能钢板两端与半圆形连接耗能钢板固定连接，并设置扭转复位弹簧对半圆形连接耗能钢板和耗能方钢管的侧壁连接固定；可保证连接板通过拉压连接杆带动耗能钢板发生扭转之后整体结构的扭转复位能力，最上端和最下端的耗能钢板分别通过设置的拉压连接杆和连接板连接固定，拉压连接杆穿过抗拉压盖板中的扭转预留空隙进行设置；在连接板的外圈开设连接板螺孔，在抗拉压盖板和与其相邻的耗能钢板之间设置相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝；其不仅可以增加耗能性，还可以保证拉压连接杆对耗能钢板拉压之后整体结构的自复位能力，耗能方钢管为四面结构，每面分别设置成行的内设椭圆孔，并在相邻的内设椭圆孔之间设置耗能肋。

进一步地，所述的弧形耗能钢板、耗能方钢管、耗能钢板和半圆形连接耗能钢板采用低屈服点钢板制作而成。