本實用新型涉及土木工程及建筑領(lǐng)域，尤其涉及一種多重復(fù)合耗能阻尼器。

背景技術(shù)：

在土木工程及建筑領(lǐng)域，普遍使用阻尼器來減輕地震或大風(fēng)引起的振動。然而，耐久性和耐腐蝕性是目前阻尼器中普遍存在的問題，阻尼器在使用一段時間后，容易發(fā)生老化，或變形無法恢復(fù)，造成阻尼器的可靠性下降。

形狀記憶合金是一種兼有感知和驅(qū)動能力的新型功能材料，具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性的優(yōu)良品質(zhì)，利用形狀記憶合金的超彈性制作的被動耗能減震裝置與其他阻尼器相比，具有耐久性和耐腐蝕性好、使用周期長、變形大且可恢復(fù)的優(yōu)點。

申請?zhí)枮?016202411099的中國專利公開了一種自復(fù)位形狀記憶合金-剪切型鉛復(fù)合耗能阻尼器，當結(jié)構(gòu)振動時，阻尼器兩側(cè)桿產(chǎn)生相對位移，部分能量被阻尼器吸收，依次減震耗能。但是這種阻尼器僅僅利用形狀記憶合金來達到耗能的目的，由于形狀記憶合金的價格相比普通合金價格較貴，從而導(dǎo)致這類阻尼器的價格較高，不適合大規(guī)模使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種多重復(fù)合耗能阻尼器，將形狀記憶合金耗能與摩擦耗能結(jié)合起來，具有良好的耗能減震及復(fù)位功能，并且能夠減少形狀記憶合金的用量，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種多重復(fù)合耗能阻尼器，包括自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置及形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置，所述自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置包括主板、上副板、下副板、摩擦片及高強螺栓，所述主板設(shè)置于上副板和下副板之間，且主板的寬度小于上副板和下副板的寬度，主板經(jīng)高強螺栓與上副板和下副板相連，主板的右端伸出上副板和下副板的右側(cè)，主板伸出上副板和下副板的部位上開設(shè)有第一連接孔，第一連接孔內(nèi)設(shè)置有第一連接螺栓，主板經(jīng)第一連接螺栓與外部結(jié)構(gòu)相連，所述上副板和下副板的左端分別開設(shè)有第二連接孔，第二連接孔內(nèi)設(shè)置有第二連接螺栓，上副板和下副板之間還設(shè)置有連接桿件，連接桿件的一端經(jīng)第二連接螺栓與上副板和下副板固定連接，連接桿件的另一端經(jīng)第三連接螺栓與外部結(jié)構(gòu)相連；所述主板與上副板之間及主板與下副板之間均設(shè)置有摩擦片，摩擦片穿過高強螺栓被夾放在主板與上副板及主板與下副板之間；

所述形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置包括擺板、左滑孔、右滑孔、左滑桿、右滑桿及形狀記憶合金絲，所述擺板的頭部鉸接在主板上，所述擺板與主板相鉸接的一端為頭部，擺板遠離主板的一端為尾部，所述上副板上開設(shè)有兩個滑孔，分別為左滑孔和右滑孔，所述左滑孔和右滑孔分別設(shè)置于擺板的尾部的兩側(cè)，所述下副板上也對應(yīng)開設(shè)有左滑孔和右滑孔，左滑孔內(nèi)設(shè)置有左滑桿，右滑孔內(nèi)設(shè)置有右滑桿，左滑桿和右滑桿均貫穿上副板和下副板，且緊貼第一擺板的兩側(cè)設(shè)置，所述左滑桿和右滑桿均伸出上副板下副板的外則，左滑桿和右滑桿的端部設(shè)置有繞絲具，繞絲具上纏繞有形狀記憶合金絲。

優(yōu)選地，所述高強螺栓的兩端部分別纏繞有高強度彈簧，高強度彈簧設(shè)置于螺帽與上副板及螺帽與下副板之間。

優(yōu)選地，所述主板上與摩擦片相對應(yīng)的位置開設(shè)有限位槽孔，限位槽孔的長度與摩擦片的長度相等。

優(yōu)選地，所述高強螺栓及摩擦片均有兩組，分別沿上副板和下副板的中心線對稱設(shè)置。

優(yōu)選地，所述形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置有兩組，分別沿主板上下對稱設(shè)置。

優(yōu)選地，還包括位移放大裝置，所述位移放大裝置包括設(shè)置在擺板上的固定螺栓，擺板經(jīng)固定螺栓與上副板和下副板連接，所述固定螺栓與形狀記憶合金絲之間的距離為固定螺栓與主板之間的距離的n倍，其中，n＞1。

本實用新型通過在主板和副板之間設(shè)置自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置及形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置，能夠有效地減少結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的振動及強振后的參與變形，具有良好的耗能減震及復(fù)位功能；在形狀記憶合金絲被拉伸之前，先通過摩擦片的靜摩擦力進行耗能，從而節(jié)省形狀記憶合金絲的使用量，同時延長材料的使用壽命；自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置中的高強螺栓兩端分別纏繞有高強度彈簧，高強度彈簧用于為摩擦片提供正壓力，通過調(diào)節(jié)螺帽的位置，可以調(diào)節(jié)彈簧的最大形變距離，從而調(diào)節(jié)對摩擦片的正壓力，進而實現(xiàn)阻尼器的摩擦可控；主板上與摩擦片相對應(yīng)的位置開設(shè)有限位槽孔，限位槽孔用于限制阻尼器的位移及形狀記憶合金絲的形變，從而保證形狀記憶合金絲的最大位移。本實用新型還設(shè)置了位移放大裝置，包括設(shè)置在擺板上的固定螺栓，固定螺栓與形狀記憶合金絲之間的距離為固定螺栓與主板之間的距離的n倍，當擺板隨主板左右移動時，形狀記憶合金被拉伸的長度被放大n倍，從而增強形狀記憶合金絲的能耗，充分發(fā)揮形狀記憶合金絲的滯回耗能性質(zhì)，提升形狀記憶合金絲的使用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(其中上副板未示出)；

圖2為圖1的A-A向剖視圖；

圖3為圖1的B-B向剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他所有實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”及“后”指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位和位置關(guān)系，僅僅是為了便于描述本實用新型的內(nèi)容，而不是暗示所指的裝置或元件必須按照特定的方位設(shè)置，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1至圖3所示，本實用新型所述的一種多重復(fù)合耗能阻尼器，包括自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置、形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置及位移放大裝置，自動調(diào)節(jié)摩擦耗能裝置包括主板1、上副板16、下副板5、摩擦片8及高強螺栓4，主板1設(shè)置于上副板16和下副板5之間，且主板1的寬度小于上副板16和下副板5的寬度，主板1經(jīng)高強螺栓4與上副板16和下副板5相連，主板1的右端伸出上副板16和下副板5的右側(cè)，主板1伸出上副板16和下副板5的部位上開設(shè)有第一連接孔，第一連接孔內(nèi)設(shè)置有第一連接螺栓2，主板1經(jīng)第一連接螺栓2與外部結(jié)構(gòu)相連，上副板16和下副板5的左端分別開設(shè)有第二連接孔，第二連接孔內(nèi)設(shè)置有第二連接螺栓6，上副板16和下副板5之間還設(shè)置有連接桿件8，連接桿件8的一端經(jīng)第二連接螺栓6與上副板16和下副板5固定連接，連接桿件8的另一端經(jīng)第三連接螺栓7與外部結(jié)構(gòu)相連。

主板1與上副板16之間及主板1與下副板5之間均設(shè)置有摩擦片18，摩擦片18穿過高強螺栓4被夾放在主板1與上副板16及主板1與下副板5之間，高強螺栓4的兩端部分別纏繞有高強度彈簧17，高強度彈簧17設(shè)置于螺帽與上副板16及螺帽與下副板5之間，高強度彈簧17用于為摩擦片18提供正壓力，通過調(diào)節(jié)螺帽的位置，可以調(diào)節(jié)高強度彈簧17的最大形變距離，從而調(diào)節(jié)對摩擦片18的正壓力，進而實現(xiàn)阻尼器的摩擦可控。在本實施例中，高強螺栓4及摩擦片18均有兩組，分別沿上副板16和下副板5的中心線對稱設(shè)置，主板1上與摩擦片18相對應(yīng)的位置開設(shè)有限位槽孔3，限位槽孔3用于限制阻尼器的位移及形狀記憶合金絲的形變，從而保證形狀記憶合金絲的最大位移，槽孔3的長度與摩擦片18的長度相等。

本實用新型的形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置包括擺板15、左滑孔10、右滑孔14、左滑桿11、右滑桿13及形狀記憶合金絲，擺板15的頭部的寬度小于尾部的寬度，擺板15的頭部鉸接在主板1上，本實用新型將擺板15與主板1相鉸接的一端定義為頭部，將擺板15遠離主板1的一端定義為尾部，且擺板15的頭部尾三角形，此結(jié)構(gòu)能夠使得擺板15隨主板1的左右擺動更加靈活，上副板16上開設(shè)有兩個滑孔，分別為左滑孔10和右滑孔14，左滑孔10和右滑孔14分別設(shè)置于擺板15的尾部的兩側(cè)，下副板5上也對應(yīng)開設(shè)有左滑孔10和右滑孔14，左滑孔10內(nèi)設(shè)置有左滑桿11，右滑孔14內(nèi)設(shè)置有右滑桿13，左滑桿11和右滑桿13均貫穿上副板16和下副板5，且緊貼擺板15的兩側(cè)設(shè)置，左滑桿11和右滑桿13均伸出上副板16及下副板5的外則，左滑桿11和右滑桿13的端部設(shè)置有繞絲具12，繞絲具12上纏繞有形狀記憶合金絲。

在本實施例中，形狀記憶合金耗能自恢復(fù)裝置有兩組，分別沿主板1上下對稱設(shè)置。

本實用新型的位移放大裝置包括設(shè)置在擺板15上的固定螺栓9，擺板15經(jīng)固定螺栓9與上副板16和下副板5連接，固定螺栓9與形狀記憶合金絲之間的距離為固定螺栓9與主板1之間的距離的n倍，其中，n＞1。當擺板15隨主板左右移動時，形狀記憶合金被拉伸的長度被放大n倍，從而增強形狀記憶合金絲的能耗，充分發(fā)揮形狀記憶合金絲的滯回耗能性質(zhì)，提升形狀記憶合金絲的使用價值。

在外界拉力的作用下，主板1與第一副板16和第二副板5之間產(chǎn)生相對運行，主板1與上副板16之間、主板1與下副板5之間的摩擦塊18在摩擦力的作用下進行耗能；當拉力超過摩擦片18的最大靜摩擦力時，主板1遠離第一副板16和第二副板5向右移動，主板1帶動擺板15的頭部向右移動，上副板16和下副板5通過固定螺栓9帶動擺板15的尾部向左移動，擺板15推動左滑桿11向左移動，右滑桿13被右滑孔14擋住，此時形狀記憶合金絲被拉伸，利用形狀記憶合金絲進行耗能，此時，由于固定螺栓9與形狀記憶合金絲之間的距離為固定螺栓9與主板1之間的距離的n倍，形狀記憶合金絲被拉伸的長度被放大n倍，從而增強形狀記憶合金絲的能耗，充分發(fā)揮形狀記憶合金絲的滯回耗能性質(zhì)，提升形狀記憶合金絲的使用價值。當外界拉力消失后，形狀記憶合金絲的恢復(fù)力帶動左滑桿11回復(fù)至初始位置。

同理，阻尼器承受外界壓力時的工作原理和工作過程同上，不再贅述。

本實用新型將形狀記憶合金耗能與摩擦耗能結(jié)合起來，具有良好的耗能減震及復(fù)位功能，并且能夠減少形狀記憶合金的用量，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。