[发明专利]超弹性自复位耗能装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程结构消能减震领域，特别涉及一种超弹性自复位耗能装置。

背景技术

在工程结构中安装金属类消能减震装置来减轻结构的震害已被证明是一种非常有效的抗震设防方法，但目前的绝大多数金属类消能减震装置震后残余变形较大，需要在震后进行修复或更换，造成结构的全寿命使用成本上升。

因此，研制开发一种耗能能力强且震后残余变形小的金属类消能减震装置就显得既迫切而且特别有意义。

发明内容

为了克服目前已有绝大多数金属类消能减震装置存在的强震后残余变形较大的不足之处，本发明提供一种强震后残余变形较小的超弹性自复位耗能装置。

本发明所采用的技术方案是一种超弹性自复位耗能装置，它主要由U型槽、内伸钢板、软钢耗能板和形状记忆合金拉索组成，U型槽由两块平行钢板和一块垂直钢板组成，内伸钢板伸入U型槽的中部并与U型槽的两块平行钢板彼此平行，内伸钢板端部与U型槽的垂直钢板之间的净距不小于5厘米，软钢耗能板安装在U型槽的平行钢板与内伸钢板之间，形状记忆合金拉索交叉对称锚固在U型槽和内伸钢板的两侧。

所述的软钢耗能板为X型钢板或中间开有菱形孔洞的矩形钢板。

所述的软钢耗能板由屈服强度低于235MPa的钢板制成。

所述的形状记忆合金拉索应预张拉至其可恢复应变的20％～50％。

所述的超弹性自复位耗能装置安装在结构产生较大相对变形的位置处，在强震时通过软钢耗能板和形状记忆合金拉索耗散地震能量，强震后形状记忆合金拉索可使软钢耗能板自复位。

本发明具有如下显著优点：

(1)耗能能力强。本发明通过软钢耗能板和形状记忆合金拉索组合耗能，能够在强震时有效耗散地震能量。

(2)震后残余变形小。本发明通过形状记忆合金拉索可以对超弹性自复位耗能装置提供自复位能力，有效减小其震后残余变形。

本发明可用于需要进行重点抗震设防的建筑结构中，不仅可以有效耗散地震输入结构能量，而且具有较好的自复位能力，震后残余变形小，加工方便，造价合理，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图。

图2为本发明实施例的侧视图。

附图中数字含义如下：

1-U型槽；2-内伸钢板；3-软钢耗能板；4-形状记忆合金拉索。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如附图1和2所示，本发明是一种超弹性自复位耗能装置，它主要由U型槽1、内伸钢板2、软钢耗能板3和形状记忆合金拉索4组成，U型槽1由两块平行钢板和一块垂直钢板组成，内伸钢板2伸入U型槽1的中部并与U型槽1的两块平行钢板彼此平行，内伸钢板2端部与U型槽1的垂直钢板之间的净距不小于5厘米，软钢耗能板3安装在U型槽1的平行钢板与内伸钢板2之间，形状记忆合金拉索4交叉对称锚固在U型槽1和内伸钢板2的两侧。

所述的软钢耗能板3为X型钢板或中间开有菱形孔洞的矩形钢板。

所述的软钢耗能板3由屈服强度低于235MPa的钢板制成。

所述的形状记忆合金拉索4应预张拉至其可恢复应变的20％～50％。

所述的超弹性自复位耗能装置安装在结构产生较大相对变形的位置处，在强震时通过软钢耗能板3和形状记忆合金拉索4耗散地震能量，强震后形状记忆合金拉索4可使软钢耗能板3自复位。

具体在本实施例中，软钢耗能板3为X型钢板，屈服强度为160MPa，形状记忆合金拉索4预张拉至其可恢复应变的30％。

本发明不仅能够有效耗散地震输入结构能量，而且具有较好的自复位能力，震后残余变形小。本发明概念清晰，加工制造方便，造价合理，将广泛应用于需要进行重点抗震设防的建筑结构中。