本實(shí)用新型涉及消能減震裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種復(fù)合懸擺減震裝置。
背景技術(shù):
消能減震裝置是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)被動控制,保護(hù)或者減輕結(jié)構(gòu)在地震、強(qiáng)風(fēng)等強(qiáng)動力災(zāi)害作用下振動損害的有效措施,目前傳統(tǒng)的被動消能減震裝置常采用橡膠隔震、粘滯流體、粘彈性材料、低屈服點(diǎn)金屬等,在實(shí)際工程的應(yīng)用中存在諸多問題,如材料易老化、長期可靠性差、殘余變形不可恢復(fù)等。同時,亦無法滿足既有建筑的簡便安裝、保護(hù)效果明顯等需求,因而其應(yīng)用范圍受到了一定的限制。
形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,簡稱SMA)作為一種新型智能材料,具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)、超彈性效應(yīng)和高阻尼特性等特點(diǎn),用其構(gòu)成的阻尼器性能也具有很好的實(shí)效性,因而在結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。
現(xiàn)有的基于形狀記憶合金的消能減震裝置的耗能低,減震效果差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合懸擺減震裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)組合式雙重減震,耗能高,減震效果好。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
一種復(fù)合懸擺減震裝置,包括與建筑物基板連接的底板11,底板11上連接有復(fù)合懸擺箱體1,復(fù)合懸擺箱體1頂部內(nèi)壁連接有高強(qiáng)錨固螺栓2,高強(qiáng)錨固螺栓2和鋼絲擺線3的上端連接,鋼絲擺線3的下端與質(zhì)量球4連接;
復(fù)合懸擺箱體1左、右內(nèi)壁的下端均對稱固定有連接板5,連接板5通過固定栓6、彈簧10和彈性板9連接,質(zhì)量球4位于兩個彈性板9之間,兩個彈性板9的下端之間連接有形狀記憶合金SMA13,形狀記憶合金SMA13穿過彈性板9,并且通過調(diào)節(jié)螺栓12固定在彈性板9上,形狀記憶合金SMA13伸出調(diào)節(jié)螺栓12的部分與鋼索7的一端連接,鋼索7的另一端依次穿過連接板5、復(fù)合懸擺箱體1側(cè)壁與基礎(chǔ)固定連接。
所述的形狀記憶合金SMA 13在調(diào)節(jié)螺栓12的調(diào)節(jié)下能產(chǎn)生3%的預(yù)應(yīng)力。
所述的彈性板9用彈性軟鋼做成。
所述的質(zhì)量球4為鉛質(zhì)球。
所述的鋼絲擺線3為高強(qiáng)線性鋼絲材料。
本實(shí)用新型的有益效果為:
運(yùn)用鋼絲擺線3和質(zhì)量球4、形狀記憶合金SMA13、彈簧10三種減震措施,不僅互相保護(hù),相互作用,而且極大的消耗地震能量,能夠?qū)崿F(xiàn)組合式雙重減震,耗能高,減震效果好,實(shí)用性強(qiáng),具有很好的工程應(yīng)用價值和推廣意義。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
參照圖1,一種復(fù)合懸擺減震裝置,包括通過高強(qiáng)螺栓8與建筑物基板連接的底板11,底板11上連接有復(fù)合懸擺箱體1,復(fù)合懸擺箱體1頂部內(nèi)壁連接有高強(qiáng)錨固螺栓2,高強(qiáng)錨固螺栓2和鋼絲擺線3的上端連接,鋼絲擺線3的下端與質(zhì)量球4連接;
復(fù)合懸擺箱體1左、右內(nèi)壁的下端均對稱固定有連接板5,連接板5通過固定栓6和彈簧10的一端連接,彈簧10的另一端固定在彈性板9上,質(zhì)量球4位于兩個彈性板9之間,兩個彈性板9的下端之間連接有2根形狀記憶合金SMA13,形狀記憶合金SMA13穿過彈性板9,并且通過4個調(diào)節(jié)螺栓12固定在彈性板9上,形狀記憶合金SMA13伸出調(diào)節(jié)螺栓12的部分與鋼索7的一端連接,鋼索7的另一端依次穿過連接板5、復(fù)合懸擺箱體1側(cè)壁與基礎(chǔ)固定連接。
所述的形狀記憶合金SMA 13在調(diào)節(jié)螺栓12的調(diào)節(jié)下能產(chǎn)生3%的預(yù)應(yīng)力。
所述的彈性板9用彈性軟鋼做成,不會因撞擊而產(chǎn)生變形。
所述的質(zhì)量球4為鉛質(zhì)球,體積小,質(zhì)量大。
所述的鋼絲擺線3為高強(qiáng)線性鋼絲材料,不會發(fā)生形狀變形。
本實(shí)用新型的工作原理為:以一次懸擺為例說明,當(dāng)?shù)卣鹱饔孟聲r,復(fù)合懸擺箱體1隨著地震作用擺動,此時質(zhì)量球4和鋼絲擺線3慣性擺動,依靠慣性力消耗能量;當(dāng)?shù)卣鹱饔迷鰪?qiáng)時,假設(shè)質(zhì)量球4向左擺動與左側(cè)的彈性板9接觸,左側(cè)的耗能原理為:左側(cè)的彈性板9通過擠壓左側(cè)的彈簧10耗能,此時,因?yàn)橛覀?cè)的鋼索7將右側(cè)的彈性板9固定,所以質(zhì)量球4撞擊左側(cè)的彈性板9時,拉動下方的形狀記憶合金SMA13,也產(chǎn)生耗能。當(dāng)質(zhì)量球4不與左側(cè)的彈性板9接觸后,在左側(cè)的彈簧10與形狀記憶合金SMA13的作用下恢復(fù)原狀,彈簧10壓縮后充當(dāng)限位裝置,保護(hù)形狀記憶合金SMA13不被破壞。
質(zhì)量球4與右側(cè)的彈性板9接觸時的耗能原理和左側(cè)的耗能原理相同。