基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器的制作方法

本技术涉及土木工程消能减震，尤其涉及一种基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器。

背景技术：

1、摩擦型阻尼器作为消能减震技术中的重要组成部分，已经被广泛应用于世界各地的工业和民用建筑，并取得了丰硕的研究成果。相较于其他消能减震技术，摩擦型阻尼器具有诸多优点。首先，摩擦型阻尼器具有灵活性，其阻尼力随结构振动响应而变化，因此可以在不同振动幅值下提供不同的阻尼力。此外，摩擦型阻尼器能够提供较高的阻尼比，可以有效地减小结构的振动响应，提高结构的抗震性能。同时，摩擦型阻尼器具有耐久性好、易于安装维护等优点。

2、然而，现有的摩擦型阻尼器在滑动位移方面受到钢框架层间位移角的限制，因此摩擦耗能装置的性能未能得到充分发挥。传统的钢框架结构中，钢框架层间的位移角度通常较小，无法满足摩擦型阻尼器所需的滑动位移。这使得摩擦型阻尼器的滑动位移受限，无法充分利用其耗散能量的能力。此外，在地震作用后摩擦型阻尼器不能自动恢复到原位，因此更高效的摩擦型阻尼器设计与研究变得尤为重要。

3、若能设计出一种位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，不仅可以通过齿轮部件放大位移减轻主体结构的地震响应，同时在地震作用发生后，阻尼器可以自动复位，恢复其消能减震的功能，进一步提高阻尼器的可靠性和功能多样性。

技术实现思路

1、本实用新型为解决上述问题，提供了一种基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，利用sma具有形状记忆性，达到阻尼器在震后自复位的能力。

2、本实用新型所采取的技术方案：

3、基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，包括上部连接件、下部连接件、中部连接件、齿轮部件和高强螺栓副，上部连接件包括呈l形连接的上水平板和上竖板，上水平板上开设有单长圆孔、上竖板上开设有两个竖长圆孔，下部连接件包括呈l形连接的下水平板和下竖板，下水平板的两端连接有连接板支板，下水平板上开设有单长圆孔，下竖板上开设有两个竖长圆孔，上水平板和下水平板的单长圆孔的一侧面开设有齿轮花键，上水平板和下水平板通过连接板支板连接，上水平板和下水平板之间的间隙中间部位插入中部连接件，上水平板和下水平板之间的间隙内在中部连接件两侧分别设置左v型高强弹簧和右v型高强弹簧，中部连接件的上下表面分别开设有矩形卡槽，矩形卡槽内开设有长圆形孔，长圆形孔的一侧面开设有齿轮花键，上水平板和下水平板之间的间隙内在中部连接件的上下分别嵌入上sma摩擦板和下sma摩擦板，齿轮部件内置于上部连接件和中部连接件内，上部连接件、上sma摩擦板、齿轮部件、中部连接件、下sma摩擦板和下部连接件通过单根高强螺栓副连接。

4、所述的上水平板和下水平板上的齿轮花键位置相同，中部连接件上的齿轮花键与上水平板和下水平板上的齿轮花键位置相反。

5、所述的齿轮部件分为上下两部分，每部分又分为上部齿轮和下部齿轮，上部齿轮直径大于下部齿轮直径，上部齿轮内置于上部连接件的单长圆孔内，并与单长圆孔内的齿轮花键啮合连接，下部齿轮内置于中部连接件的长圆形孔内，并与长圆形孔内的齿轮花键啮合连接。

6、所述的上sma摩擦板和下sma摩擦板的上表面凸出，凸出部分嵌入中部连接件的矩形卡槽内。

7、所述的齿轮部件沿轴向内部开单元孔，单元孔用于固定高强螺栓副。

8、所述的上sma摩擦板和下sma摩擦板上开设有长圆形孔，上sma摩擦板和下sma摩擦板通过齿轮部件与中部连接件连接。

9、所述的左v型高强弹簧和右v型高强弹簧呈现v字型分布，间距强度均相同。

10、本实用新型的有益效果：本实用新型利用sma具有形状记忆性，即能够记忆其原始形状，并能够在外界刺激下恢复原始形状的能力，同时利用v型高强弹簧，达到阻尼器在震后自复位的能力，同时通过齿轮部件将主体结构传递的层间位移角放大，利用摩擦耗能原理，实现单面摩擦耗能，更好的发挥了阻尼器的耗能减震能力同时达到自复位的效果。

技术特征：

1.基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，包括上部连接件(1)、下部连接件(2)、中部连接件(9)、齿轮部件(8)和高强螺栓副(7)，上部连接件(1)包括呈l形连接的上水平板(11)和上竖板(12)，上水平板(11)上开设有单长圆孔(13)、上竖板(12)上开设有两个竖长圆孔(14)，下部连接件(2)包括呈l形连接的下水平板(21)和下竖板(22)，下水平板(21)的两端连接有连接板支板(23)，下水平板(21)上开设有单长圆孔(13)，下竖板(22)上开设有两个竖长圆孔(14)，上水平板(11)和下水平板(21)的单长圆孔(13)的一侧面开设有齿轮花键(131)，上水平板(11)和下水平板(21)通过连接板支板(23)连接，上水平板(11)和下水平板(21)之间的间隙中间部位插入中部连接件(9)，上水平板(11)和下水平板(21)之间的间隙内在中部连接件(9)两侧分别设置左v型高强弹簧(4)和右v型高强弹簧(3)，中部连接件(9)的上下表面分别开设有矩形卡槽(91)，矩形卡槽(91)内开设有长圆形孔(92)，长圆形孔(92)的一侧面开设有齿轮花键(131)，上水平板(11)和下水平板(21)之间的间隙内在中部连接件(9)的上下分别嵌入上sma摩擦板(5)和下sma摩擦板(6)，齿轮部件(8)内置于上部连接件(1)和中部连接件(9)内，上部连接件(1)、上sma摩擦板(5)、齿轮部件(8)、中部连接件(9)、下sma摩擦板(6)和下部连接件(2)通过单根高强螺栓副(7)连接。

2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的上水平板(11)和下水平板(21)上的齿轮花键(131)位置相同，中部连接件(9)上的齿轮花键(131)与上水平板(11)和下水平板(21)上的齿轮花键(131)位置相反。

3.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的齿轮部件(8)分为上下两部分，每部分又分为上部齿轮(82)和下部齿轮(81)，上部齿轮(82)的直径大于下部齿轮(81)的直径，上部齿轮(82)内置于上部连接件(1)的单长圆孔(13)内，并与单长圆孔(13)内的齿轮花键(131)啮合连接，下部齿轮(81)内置于中部连接件(9)的长圆形孔(92)内，并与长圆形孔(92)内的齿轮花键(131)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的上sma摩擦板(5)和下sma摩擦板(6)的上表面凸出，凸出部分嵌入中部连接件(9)的矩形卡槽(91)内。

5.根据权利要求3所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的齿轮部件(8)沿轴向内部开单元孔，单元孔用于固定高强螺栓副(7)。

6.根据权利要求4所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的上sma摩擦板(5)和下sma摩擦板(6)上开设有长圆形孔(92)，上sma摩擦板(5)和下sma摩擦板(6)通过齿轮部件(8)与中部连接件(9)连接。

7.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，其特征在于，所述的左v型高强弹簧(4)和右v型高强弹簧(3)呈现v字型分布，间距强度均相同。

技术总结
基于形状记忆合金的位移放大型摩擦耗能自复位阻尼器，包括上部连接件、下部连接件、中部连接件、齿轮部件和高强螺栓副，上部连接件包括呈L形连接的上水平板和上竖板，下部连接件包括呈L形连接的下水平板和下竖板，下水平板的两端连接有连接板支板，上水平板和下水平板的单长圆孔的一侧面开设有齿轮花键，上水平板和下水平板之间的间隙内在中部连接件的上下分别嵌入上SMA摩擦板和下SMA摩擦板，齿轮部件内置于上部连接件和中部连接件内。本技术利用SMA具有形状记忆性，即能够记忆其原始形状，并能够在外界刺激下恢复原始形状的能力，同时利用V型高强弹簧，达到阻尼器在震后自复位的能力。

技术研发人员：董锐,马勇,王海艳
受保护的技术使用者：中建六局（天津）绿色建筑科技有限公司
技术研发日：20230831
技术公布日：2024/2/25