[发明专利]三向非线性混合耗能自复位阻尼器

权利要求书

1.一种三向非线性混合耗能自复位阻尼器，包括：阻尼器外腔体（1）、阻尼器内腔体（2）、缓冲材料（3）、颗粒群（4）、一级水平弹簧（5）、二级水平弹簧（6）、一级竖向弹簧（7）、二级竖向弹簧（8）、固定结构（9）和粘滞液体（10），其特征在于：阻尼器腔体为长方体空腔，阻尼器内腔体（2）位于阻尼器外腔体（1）内，阻尼器内腔体（2）内部平铺一层颗粒群（4），内腔体（2）内壁及顶部和底部粘贴有缓冲材料（3）；阻尼器内腔体（2）外壁四周和阻尼器外腔体（1）内壁四周通过水平方向正交布置的四根二级水平弹簧（6）相连，阻尼器内腔体（2）外壁底部和阻尼器外腔体（1）底部上方通过均匀布置的四根二级竖向弹簧（8）相连，且阻尼器外腔体（1）和阻尼器内腔体（2）之间填充粘滞液体（10）；阻尼器外腔体（1）底部均匀布置四根一级竖向弹簧（7）与基本结构相连，阻尼器外腔体（1）四外壁水平方向通过正交布置的两根一级水平弹簧（5）与固定结构（9）相连，固定结构（9）固定于基本结构上，且具有较大的侧向刚度。

2.根据权利要求1所述的三向非线性混合耗能自复位阻尼器，其特征在于：一级水平弹簧（5）、二级水平弹簧（6）、一级竖向弹簧（7）和二级竖向弹簧（8）均为由形状记忆合金（SMA）制成的非线性变刚度弹簧，其刚度根据基本结构在相应方向上的不同振动频率和实际需要呈非线性设置，通过合理设置各非线性变刚度弹簧的刚度和阻尼器腔体的大小，在风/地震作用下该自复位阻尼器在水平正交方向和竖直方向的三个方向上提供不同的刚度以调谐结构的频率，并通过粘滞耗能、SMA弹簧耗能和颗粒群的滚动、摩擦和碰撞方式转移和耗散结构的振动能量；且形状记忆合金由于其超弹性具有较强的自复位能力和抗疲劳、较高的抗拉强度等特性，在消能后能够使阻尼器恢复初始状态。

3.根据权利要求1所述的三向非线性混合耗能自复位阻尼器，其特征在于：颗粒群（4）由若干大小不同的球形颗粒组成，所述球形颗粒材质是钢球、混凝土球、玻璃球或陶瓷球中的一种或多种，颗粒群（4）的水平投影面积为阻尼器内腔体（2）水平面积的 40%~80%，颗粒群（4）的体积为阻尼器内腔体（2）体积的 5%~20%。

4.根据权利要求1所述的三向非线性混合耗能自复位阻尼器，其特征在于：缓冲材料（3）采用橡胶、泡沫塑料或珍珠棉中任一种或多种。