[实用新型]一种压电-软钢复合耗能装置

说明书

一种压电‑软钢复合耗能装置，包括上连接板和下连接板，上连接板和下连接板的两侧通过圆锥形软钢连接，下连接板中部和承压体底端刚性连接，承压体顶端和槽型摩擦板连接，槽型摩擦板和上连接板相接；承压体的底部两侧和SMA丝一端连接，SMA丝另一端和上连接板连接；承压体内设有多个方孔，方孔里内置压电堆；通过圆锥形软钢、SMA丝以及槽型摩擦板和上连接板的摩擦力消耗地震能量，震后SMA丝利用自身超弹性使其自复位；本实用新型耗能充分，复位能力强，有利于结构的半主动控制。

技术领域

本实用新型涉及建筑减震耗能技术领域，具体涉及一种压电-软钢复合耗能装置。

背景技术

对于许多高层建筑，超高层建筑来说，动力荷载的危害严重影响着其结构的安全性、适用性、耐久性。在许许多多的动力荷载中地震是最主要的动力作用之一，为了减缓地震造成的灾害，国内外很多学者将消能减震技术运用到了建筑结构上，以此来缓解地震对于结构的破坏，而金属阻尼器作为主要的减震耗能装置之一，被广泛的用到建筑结构上，但传统的平面外弯曲的软钢阻尼器初始刚度小，竖向刚度也很小，并且属于被动耗能装置，震后自复位能力差，上述技术缺陷，成为本领域技术人员急待解决的一个技术问题。

发明内容：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种压电-软钢复合耗能装置，耗能充分，复位能力强，有利于结构的半主动控制。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种压电-软钢复合耗能装置，包括上连接板1和下连接板2，上连接板1和下连接板2的两侧通过圆锥形软钢3连接，下连接板2中部和承压体7底端刚性连接，承压体7顶端和槽型摩擦板4连接，槽型摩擦板4和上连接板1相接；承压体7的底部两侧和SMA丝5一端连接，SMA丝5另一端和上连接板1连接；承压体7内设有多个方孔9，方孔9里内置压电堆8。

所述的压电堆8的上端与下端各设有一个垫片6。

所述的圆锥形软钢3的屈服强度为235MPa。

本实用新型的有益效果是：

通过圆锥形软钢3、SMA丝5以及槽型摩擦板4的初始摩擦力为结构提供初始刚度，使其在小震中保持弹性变形，在大震时通过外电压是压电堆8对槽型摩擦板4施加预顶力，增加摩擦力，使其与圆锥形软钢3和SMA丝5共同组成耗能体系消耗地震能量，并且承压体7的存在提高了耗能装置的竖向刚度，在震后，SMA丝5利用自身超弹性使其自复位。本实用新型耗能充分，复位能力强，有利于结构的半主动控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为图1的B-B剖面图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对实用新型作进一步描述。

参照图1、图2和图3，一种压电-软钢复合耗能装置，包括上连接板1和下连接板2，上连接板1和下连接板2的两侧通过4个圆锥形软钢3连接，4个圆锥形软钢3对称分布，下连接板2中部和承压体7底端刚性连接，承压体7顶部和槽型摩擦板4连接，槽型摩擦板4和上连接板1相接；承压体7的底部两侧和SMA丝5一端连接，SMA丝5另一端和上连接板1连接；承压体7内设有6个方孔9，方孔9里内置压电堆8。

所述的压电堆8的上端与下端各设有一个垫片6，垫片6起到防止压电端部损伤的作用。

所述的圆锥形软钢3的屈服强度为235MPa。

本实用新型的工作原理为：

在地震时，连接在建筑物下方的上连接板1受力，利用圆锥形软钢3发生弯拉变形、SMA丝5发生拉伸变形以及槽型摩擦板4与上连接板1的摩擦力，三者共同消耗地震能量；当大震时，通过随时调节外电压，改变压电堆8对其槽型摩擦板4施加的预顶力，使槽型摩擦板4与上连接板1摩擦力增加，整个装置的耗能能力更加充分。在震后，SMA丝5利用自身超弹性使其自复位。