本發(fā)明提供了一種自復位放大位移型形狀記憶合金(sma)阻尼器，可以將建筑結構在外荷載作用下梁柱節(jié)點處或結構層間產生的較小的相對位移根據需要進行放大，通過限制放大以后的位移充分發(fā)揮超彈性形狀記憶合金(sma)材料的耗能能力，消耗地震能量。適用于工程結構的減振控制，屬于土木工程技術領域。

背景技術：

建筑結構在受到外界的干擾或激勵時都會產生響應，這是因為激勵使系統(tǒng)獲得了能量的輸入。同時，系統(tǒng)又能將輸入的能量通過某種機理轉變?yōu)闊崮芑蚱渌芰啃问蕉牡簦馆斎肽芰亢秃膿p能量保持平衡，這種系統(tǒng)耗損能量的能力稱為阻尼。對龐大的土木工程結構而言,依靠自身的阻尼耗能特性抵抗外來振動并不可靠。隨著新型阻尼耗能技術的不斷提出，利用結構添加外部元件或內部添加元件的方式實現結構振動控制方式都體現了較好的控制效果。

結構的耗能減震技術是在結構物的某些部位設置耗能裝置，通過耗能裝置的滯回變形來耗散或吸收由外力、地震作用或風荷載等輸入結構中的能量，以減小主體結構的地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。耗能減震技術因其減震機理明確、減震效果顯著、構造簡單、適用范圍廣、維護方便等優(yōu)點而備受關注。

形狀記憶合金(shapememoryalloy，簡稱sma)是一種新型的功能材料，具有形狀記憶特性、超彈性效應和高阻尼特性，在土木工程結構振動控制領域受到極大關注。超彈性是指合金在外力作用下產生遠大于其彈性極限應變量的應變，在卸載時這種應變可自動恢復。sma裝置與傳統(tǒng)裝置相比，具有耐久性和耐腐蝕性好、使用期限長、允許變形大并且變形可恢復等一系列優(yōu)點。sma的超彈性效應是一種特殊的滯回耗能特性，利用這個特性可以研制出性能良好的減振裝置，彌補現有常規(guī)阻尼器的一些不足。

傳統(tǒng)的sma被動阻尼器利用了sma的超彈性和高阻尼特性耗散振動能量，不足之處是沒有充分發(fā)揮sma可恢復應變(6％—8％)大的特點，因此本設計的sma阻尼器利用杠桿原理將位移放大后傳遞給sma拉索，充分發(fā)揮sma的超彈性滯回耗能特性。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在研制一種新型自復位放大位移型形狀記憶合金(sma)阻尼器，可以將建筑結構在外荷載作用下梁柱節(jié)點處或結構層間產生的較小的相對位移根據需要進行放大，充分發(fā)揮sma的超彈性滯回耗能特性，實現建筑結構消能減震的效果。

本發(fā)明的技術方案：

一種自復位放大位移型形狀記憶合金阻尼器，所述的自復位放大位移型形狀記憶合金阻尼器包括套筒1、拉壓桿2、固定板3、支撐板4、杠桿5、形狀記憶合金絲6、緊壓螺栓7、雙u形滑槽孔洞8、圓柱卡頭9、連軸10、約束機構11和套筒滑道12；該阻尼器主體結構相對拉壓桿為四周對稱；

所述的固定板3為圓盤結構，兩塊固定板3通過四根支撐板4垂直固接，形成主體框架，支撐板4的正中間位置開雙u形滑槽孔洞8；所述的套筒1垂直穿過固定板3的中心位置處并固定；所述的拉壓桿2穿過兩端的套筒1和位于兩套筒1間的約束機構11，其中右端貫穿套筒1并凸出，左端與套筒1端部留有距離，形成內部空腔，中間與約束機構11焊接；所述的約束機構11對稱布置，中間形成圓形孔洞；所述的杠桿5一端與連軸10固接，連軸10穿過約束結構11的圓形孔洞；杠桿5的中部與圓柱卡頭9固接，圓柱卡頭9卡在支撐鋼板4中間的雙u形滑槽孔洞8內；形狀記憶合金絲6兩端通過緊壓螺栓7固定在固定板3和杠桿5端部；

當建筑結構帶動拉壓桿2做往復運動時，通過杠桿機構將位移行程放大后傳遞到杠桿5末端，杠桿5末端往復運動帶動形狀記憶合金絲受拉伸長變形而耗能。

本發(fā)明的有益效果：

1、通過杠桿原理將建筑結構梁柱節(jié)點處或結構層間產生的相對較小的位移根據需要進行放大，通過限制放大以后的位移，充分發(fā)揮形狀記憶合金(sma)材料的耗能能力，達到更理想的耗能效果。即當拉壓桿2做位移行程為β的往復運動時，通過杠桿機構把位移傳遞給形狀記憶合金(sma)絲6，不管拉壓桿2是受推力還是拉力，總有一端sma絲受到拉力作用伸長變形而耗能，伸長量為放大倍數即為

2、可以通過調節(jié)支撐板4距離拉壓桿2和形狀記憶合金(sma)絲6的垂直距離即杠桿的力臂大小來調節(jié)位移放大倍數達到調節(jié)耗能效果的目的。

3、可以通過調節(jié)緊壓螺栓7的預緊力來調節(jié)形狀記憶合金(sma)絲6的預拉力，達到調節(jié)耗能效果的目的。

4、可以通過調節(jié)形狀記憶合金(sma)絲6的截面半徑和使用數量來調節(jié)阻尼器耗能能力。

5、由于形狀記憶合金(sma)絲6的超彈性特性，本發(fā)明自復位能力強。

6、本發(fā)明的耗能放大倍數及耗能效果可根據建筑結構或建筑構件的實際情況進行調整，構造簡單，零件較少，制作和安裝過程方便，適用性強，便于維護，能有效提高結構的抗振性能，具有廣闊的推廣市場和應用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的剖面結構示意圖。

圖2是本發(fā)明圖1的a-a截面剖面圖。

圖3是本發(fā)明圖1的b-b截面剖面圖。

圖4是本發(fā)明的左立面圖。

圖5是本發(fā)明的右立面圖。

圖6是本發(fā)明第一種安裝位置示意圖。

圖7是本發(fā)明第二種安裝位置示意圖。

圖中：1套筒2拉壓桿3固定板4支撐板5杠桿6形狀記憶合金(sma)絲7緊壓螺栓8雙u形滑槽孔洞9圓柱卡頭10連軸11約束機構12套筒滑道。

具體實施方式

以下結合附圖和技術方案，進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

一種自復位放大位移型形狀記憶合金阻尼器，所述的自復位放大位移型形狀記憶合金阻尼器包括套筒1、拉壓桿2、固定板3、支撐板4、杠桿5、形狀記憶合金絲6、緊壓螺栓7、雙u形滑槽孔洞8、圓柱卡頭9、連軸10、約束機構11和套筒滑道12；該阻尼器主體結構相對拉壓桿為四周對稱；

所述的固定板3為圓盤結構，兩塊固定板3通過四根支撐板4垂直固接，形成主體框架，支撐板4的正中間位置開雙u形滑槽孔洞8；所述的套筒1垂直穿過固定板3的中心位置處并固定；所述的拉壓桿2穿過兩端的套筒1和位于兩套筒1間的約束機構11，其中右端貫穿套筒1并凸出，左端與套筒1端部留有距離，形成內部空腔，中間與約束機構11焊接；所述的約束機構11對稱布置，中間形成圓形孔洞；所述的杠桿5一端與連軸10固接，連軸10穿過約束結構11的圓形孔洞；杠桿5的中部與圓柱卡頭9固接，圓柱卡頭9卡在支撐鋼板4中間的雙u形滑槽孔洞8內；形狀記憶合金絲6兩端通過緊壓螺栓7固定在固定板3和杠桿5端部；

當建筑結構帶動拉壓桿2做往復運動時，通過杠桿機構將位移行程放大后傳遞到杠桿5末端，杠桿5末端往復運動帶動形狀記憶合金絲受拉伸長變形而耗能。

所述的套筒1內環(huán)面設置套筒滑道12，拉壓桿2在套筒1里無摩擦地來回滑動。

當拉壓桿2做位移行程為β的往復運動時，通過杠桿機構把位移傳遞給形狀記憶合金絲6，無論拉壓桿2是受推力還是拉力，總有一端形狀記憶合金絲6受到拉力作用伸長變形而耗能，伸長量為放大倍數即為其中，m為形狀記憶合金絲6的中心到圓柱卡頭9的中心的垂直距離，n為圓柱卡頭9的中心到連軸10的中心的垂直距離。

通過調節(jié)緊壓螺栓7的預緊力來調節(jié)形狀記憶合金絲6的預拉力。

通過調節(jié)形狀記憶合金絲6的截面半徑和使用數量來調節(jié)阻尼器耗能能力。