[发明专利]基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座在审

专利信息
申请号: 201910423562.X 申请日: 2019-05-21
公开(公告)号: CN110258844A 公开(公告)日: 2019-09-20
发明(设计)人: 王蝶;李培振;易小凯;单一舰 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: E04B2/00 分类号: E04B2/00;E04B2/56;E04B1/98;E04H9/02
代理公司: 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290 代理人: 叶凤;李耀霞
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 联结 剪力墙脚部 钢板 可更换 形状记忆合金丝 减震隔震部件 形状记忆合金 螺栓 可恢复 拉压 形状记忆合金材料 延长使用寿命 螺旋状固定 功能结构 楼面构件 自动恢复 超弹性 定位块 剪力墙 耗散 下层 申请 变形 地震 施工 应用
【说明书】:

本申请属于可恢复功能结构体系领域,涉及一种基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座,包括拉压组合减震隔震部件和形状记忆合金丝。形状记忆合金丝通过定位块以螺旋状固定在拉压组合减震隔震部件的上联结钢板与下联结钢板,上联结钢板通过螺栓与剪力墙相联结,下联结钢板通过螺栓与下层楼面构件相联结,构成新型可更换剪力墙脚部支座。本申请施工简单,且充分利用形状记忆合金材料的超弹性和变形可恢复性应用于可恢复功能剪力墙脚部,具有同时达到耗散地震能和震后自动恢复,及延长使用寿命等多重优势。

技术领域

本发明属于可恢复功能结构体系领域,具体涉及一种基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座。

背景技术

工程结构在强震作用下因残余变形的不断积累会导致受损程度不断加剧,最终可能产生整体倒塌。因此,快速有效地恢复残余变形是提高工程结构抗震性能的有效途径之一。基于震后迅速恢复剪力墙结构功能的需求与考虑,可更换脚部构件的新型剪力墙应运而生。

中国专利CN 101775854 A公开了一种可更换脚部构件的新型剪力墙,该申请将减震隔震部件安装于剪力墙脚部的预留空间内,在剪力墙脚部受损后可以方便地更换脚部构件,迅速恢复剪力墙的结构功能,较传统剪力墙大大减少了震后加固的工作量和难度,但结构耗能能力以及部件使用寿命有待提升。

而利用形状记忆合金的可恢复功能抗震结构体系目前正处于由形状记忆合金材料与构件可恢复性能向结构体系性能研究的转化阶段。

发明内容

本申请的目的是,克服现有技术的不足,提供一种基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座,采用具有超弹性性能的形状记忆合金材料代替传统钢片与橡胶组合支座应用于剪力墙墙脚,充分利用超弹性形状记忆合金的耗能与变形可恢复特性,同时达到耗散地震能和震后自动恢复,并延长使用寿命。

本申请所需要解决的问题通过以下技术方案实现:

一种基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座,包括拉压组合减震隔震部件、形状记忆合金丝、上联结钢板、下联结钢板;

拉压组合减震隔震部件位于上联结钢板、下联结钢板之间,且拉压组合减震隔震部件包括低屈服强度钢板、叠层橡胶及铅芯;叠层橡胶中间开设有圆形预留孔用以灌注铅芯,低屈服强度钢板粘结于叠层橡胶左右两侧;低屈服强度钢板外侧设置有形状记忆合金丝;形状记忆合金丝为螺旋状,其上、下两端分别与上联结钢板、下联结钢板连接。

进一步,上联结钢板及下联结钢板分别开设有与形状记忆合金丝的螺纹相适应的螺纹孔;形状记忆合金丝的两端做直,做直部分打螺纹,分别与上联结钢板、下联结钢板在螺纹处拧合,并加以螺栓固定。

进一步,结构基础的剪力墙的脚部预留空间,该基于形状记忆合金的可更换剪力墙脚部支座设置于剪力墙的脚部预留空间内,并通过上联结钢板、下联结钢板分别采用螺栓与剪力墙、下层楼面构件连接。

本申请中,当动力荷载作用时,在拉压组合减震隔震部件耗能减震的同时,形状记忆合金丝处于奥氏体状态受力产生超弹性变形,在振动过程中不断地耗散地震能,可以有效提高整体构件的减震隔震能力。

与现有技术相比,本申请的有益效果是:

(1)采用具有超弹性的形状记忆合金材料代替传统钢片与橡胶组合支座应用于剪力墙墙脚,充分利用超弹性形状记忆合金材料的耗能与变形可恢复特性,既可以耗散地震能,又可以震后自动恢复,并具有较长的使用寿命。

(2)本申请基于形状记忆合金材料造价高且目前生产规格限制的考虑,形状上选取螺旋丝状,减少材料用量,方便生产。

(3)本申请整体结构构造简单,施工方便,通过螺旋状合金丝两端做直打螺纹,分别与上下联结钢板钻螺纹处拧合,并加以螺栓固定的方法联结。材料方便获得,且考虑造价,便于推广应用。

附图说明:

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