[实用新型]一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种适用于单层球面网壳的SMA丝‑摩擦阻尼器，包括一块Y型结构的第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、设置在第一连接板与第二连接板之间的SMA丝等；第一连接板的两翼板分别与两块第二连接板的一端相连接，第一连接板的腹板和两块第二连接板的另一端固定于单层球面网壳焊接球上；第二连接板上开设有长滑槽；圆形摩擦片设置在第一连接板和第二连接板之间，高强螺栓穿过长滑槽连接圆形摩擦片和第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，圆形摩擦片、第一连接板和高强螺栓能共同沿长滑槽与第二连接板发生相对滑动。本实用新型受力明确，结构简单，能有效抑制大跨空间单层球面网壳结构的振动。

技术领域

本实用新型涉及大跨建筑钢结构领域，特别涉及一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器。

背景技术

随着我国建筑水平的不断进步，大跨度空间网壳结构被广泛应用于大型体育场馆、展览馆以及机场航站楼等大型公共建筑当中。由于大跨空间单层球面网壳结构主要应用于活动频繁、人员密集的公共建筑中，其在施工或使用过程中由于荷载或环境改变，遭受地震、风灾等均会引起结构的受力模式、传力途径及应力分布发生变化，进而导致结构破坏，而单层球面网壳由于冗余度较低，抵抗连续倒塌的能力也较弱，当结构局部发生破坏后，可能会很快引起结构整体失稳破坏。通过增设阻尼器的方式提高结构抗倒塌能力是一种合理有效的方法。目前，大跨空间结构上主要以设置传统的调谐质量阻尼器、粘滞性阻尼器等减振耗能。这些阻尼器普遍存在漏油，造价高且需要后期维护等问题。亟需研发适用于大跨空间单层球面网壳结构的高性能减振阻尼器。

形状记忆合金(SMA)作为智能材料之一在土木工程的抗震方面的研究与应用快速发展。SMA具有独特的形状记忆效应和超弹性特性。超弹性是其主要特性之一，即SMA产生较大的变形，在外力撤除后能够回复到变形前的形状，且应力－应变关系呈现非线性特征，会产生耗散能。值得注意的是，上述带有明显滞回特征的应力－应变曲线是由SMA内部固体相变过程所引起的，因此不会导致材料的损伤。利用形状记忆合金超弹性效应设计的阻尼器，耐久性和耐腐蚀性能好，使用周期长，允许大变形并且变形可恢复。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，能有效抑制大跨空间单层球面网壳结构的振动。

本实用新型所采用的技术方案是：一种适用于单层球面网壳的SMA丝-摩擦阻尼器，包括一块第一连接板、两块第二连接板、两块圆形摩擦片、SMA丝、第一夹具、第二夹具；所述第一连接板为Y型结构，所述第一连接板的两翼板分别与两块所述第二连接板的一端相连接，所述第一连接板的腹板和两块所述第二连接板的另一端分别固定于单层球面网壳焊接球上；每块所述第二连接板上均开设有供高强螺栓滑动的长滑槽；所述圆形摩擦片设置在所述第一连接板和所述第二连接板的连接处、并位于所述第一连接板和所述第二连接板之间，高强螺栓穿过所述长滑槽连接所述圆形摩擦片和所述第一连接板，使第一连接板、圆形摩擦片和第二连接板之间紧贴摩擦连接，所述圆形摩擦片、所述第一连接板和所述高强螺栓能共同沿所述长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动；所述第一连接板与第二连接板之间设置有SMA丝，所述SMA丝施加预应力，并通过所述第一夹具和第二夹具分别锚固在所述第一连接板和第二连接板上。

进一步的，两块所述第二连接板分别与所述第一连接板的两翼板位于同一轴线。

进一步的，所述第一连接板的两翼板的末端为圆形结构，半径等于所述圆形摩擦片的半径。

进一步的，所述第一连接板的翼板上开设有螺栓孔，所述第一连接板通过普通螺栓穿过螺栓孔与所述第一夹具紧密连接；所述第二连接板开设有螺栓孔，所述第二连接板通过普通螺栓穿过螺栓孔与所述第二夹具紧密连接。

本实用新型的有益效果是：