[发明专利]一种基于形状记忆合金的相邻建筑连接阻尼器

权利要求书

1.一种基于形状记忆合金的相邻建筑连接阻尼器，设置于相邻的两建筑之间，其特征在于，包括沿两建筑的间距方向平行设置的第一元件、第二元件和两组均施加有预应力的形状记忆合金；所述第一元件和第二元件的一端通分别过滑块及配套的导轨与其中一个建筑滑动连接，所述第一元件和第二元件的另一端与另一个建筑固定连接，且与所述第一元件和第二元件的一端连接的滑块及配套的导轨位于不同的建筑上；两组形状记忆合金沿两建筑的间距方向依次设置且通过三块均具有自由端的安装板设置于所述第一元件和第二元件之间；两组形状记忆合金的相邻端与固定于其中一个元件一侧的安装板固定连接，两组形状记忆合金的另一端分别与固定于另一个元件一侧的安装板固定连接。

2.根据权利要求1所述的相邻建筑连接阻尼器，其特征在于，

设两个相邻建筑具有的楼层数分别为n₁和n₂层，且n₁≥n₂；设相邻两建筑之间共有m个所述连接阻尼器，两个相邻建筑的每个楼层设有1个或0个所述连接阻尼器；当相邻建筑系统受到水平方向的地震加速度时，则设有m个所述连接阻尼器的相邻建筑系统的动力学方程描述如下：

其中：x₁，x₂分别是两个相邻建筑的位移向量；符号和符号分别表示变量对于时间的一阶导数和二阶导数；E是(n₁+n₂)维度的常数向量，其元素均为1，表示地震激励向量；M₁，M₂分别是两个相邻建筑的质量矩阵；C₁，C₂分别是两个相邻建筑的阻尼矩阵；K₁，K₂分别是两个相邻建筑的刚度矩阵；F_SMA是所有连接阻尼器带来的阻尼力向量，该阻尼力向量的维度为n₂，记阻尼力向量F_SMA中的各元素为F_SMA，i，i＝1，2，…，n₂，当两个相邻建筑的第i层未安装所述连接阻尼器时，F_SMA，i＝0，当两个相邻建筑的第i层安装有所述连接阻尼器时，F_SMA，i的计算公式如下：

式中，A_i，j是两个相邻建筑的第i层安装的连接阻尼器中第j条形状记忆合金丝的横截面积；σ_i，j是两个相邻建筑的第i层安装的连接阻尼器中第j条形状记忆合金丝的应力，J是两个相邻建筑的第i层安装的连接阻尼器中形状记忆合金丝的总条数；σ_i，j＜0代表形状记忆合金丝处于松弛状态，此时不产生阻尼力；σ_i，j≥0代表形状记忆合金丝处于拉伸状态，此时产生阻尼力；形状记忆合金丝的应力σ_i，j通过下式计算：

其中，ρ_i，j、ε_l，i，j、ξ_i，j、C_i，j、T_0，ij、T_i，j、k_i，j、V_i，j和L_p，i，j分别是两个相邻建筑的第i层安装的连接阻尼器中第j条形状记忆合金丝的密度、最大残余应变、马氏体体积分数、比热容、初始温度、变形时的温度、传热系数、体积和潜热系数；符号表示变量对于时间的一阶导数；潜热系数L_p，i，j通过下式计算：

其中，L_0，i，j和ε_i，j分别是两个相邻建筑的第i层安装的连接阻尼器中第j条形状记忆合金丝的初始潜热系数和应变；e是自然对数的底数；a₁和a₂是通过实验标定测得的形状记忆合金的材料参数。

3.根据权利要求1或2所述的相邻建筑连接阻尼器，其特征在于，相邻两建筑的净间距不超过该两相邻建筑中高度较低的建筑楼高的1/2。

4.根据权利要求1或2所述的相邻建筑连接阻尼器，其特征在于，每组所述形状记忆合金上施加的预应力，使得相应组所述形状记忆合金产生约0.5％的预应变，确保形状记忆合金处于拉紧的状态。