[发明专利]具有主动调整和自复位能力的耗能装置及其施工方法

权利要求书

1.一种具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，包括混合配筋的框架和基于磁流变弹性体的耗能机构，所述混合配筋的框架由框架底梁和固定在框架底梁上的框架主体构成，所述框架主体采用FRP筋和钢筋混合配筋的方式制成，其配筋方式是将FRP筋分布在框架主体的柱子的外侧，框架主体的柱子的内侧设置普通的钢筋，所述框架底梁内设置有应变传感器、控制器和电源，所述应变传感器与控制器通过导线连接，控制器与电源通过导线连接，所述框架底梁和框架主体相接的夹角内侧均固定有第一铰接板，框架主体顶端中部内侧固定有第二铰接板，第二铰接板和第一铰接板的中间位置均设置有基于磁流变弹性体的耗能机构，基于磁流变弹性体的耗能机构通过导线与电源连接，第二铰接板与基于磁流变弹性体的耗能机构通过第二支撑板固定连接，基于磁流变弹性体的耗能机构与第一铰接板通过第一支撑板固定连接，所述基于磁流变弹性体的耗能机构包括钢板和磁流变弹性体，所述钢板和磁流变弹性体依次交错排列并固定在一起，钢板的数量比磁流变弹性体的数量多一个，位于两侧的两个钢板的外侧均固定有线圈，线圈分别通过导线与电源连接，所述钢板的一端设有第一连接头，钢板的另一端设有第二连接头，相邻的两个钢板中的一个与第一连接头固定连接，相邻的两个钢板中的另一个与第二连接头固定连接，第一连接头与第一支撑板固定连接，第二连接头与第二支撑板固定连接。

2.根据权利要求1所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，所述钢板与磁流变弹性体通过结构胶粘结固定在一起，所述线圈通过螺栓固定在钢板外侧，其中在钢板和磁流变弹性体内均设有穿孔，螺栓的螺纹端依次穿过一侧的线圈、一侧的钢板、一侧的磁流变弹性体、中间的钢板、中间的磁流变弹性体、另一侧的钢板和另一侧的线圈后用螺母紧固。

3.根据权利要求1所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，所述框架底梁上预留有控制器和电源安装孔，控制器与电源固定在控制器和电源安装孔内。

4.根据权利要求1所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，所述第一连接头与钢板通过固定螺栓固定连接，第二连接头与钢板通过固定螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，所述第一连接头与第一支撑板通过固定螺栓固定连接，第二连接头与第二支撑板通过固定螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置，其特征在于，所述第一铰接板预埋在框架底梁和框架主体相接的夹角处，第二铰接板预埋在框架主体上。

7.根据权利要求1-6任一所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、首先浇筑框架主体和框架底梁，框架主体采用FRP筋和钢筋混合配筋的方式制成，其中框架主体的柱子的内侧采用普通的钢筋，普通钢筋的外侧设置FRP筋，然后浇筑混凝土形成框架主体的柱子，框架主体的顶梁和框架底梁采用纯钢筋配筋，然后用混凝土浇筑框架主体的柱子、框架主体的顶梁和框架底梁，在浇筑过程中，将应变传感器预埋在框架底梁内，将应变传感器用导线引出，框架底梁上预留有控制器与电源安装孔；

（2）、吊装预制的框架主体的柱子和顶梁至框架底梁上的设计位置，然后将框架主体的柱子、框架主体的顶梁和框架底梁通过浇筑混凝土的方式固定在一起，同时将预制的第一铰接板通过浇筑混凝土固定在框架底梁和框架主体相接的夹角处，预制的第二铰接板通过浇筑混凝土固定在框架主体的顶梁上预留的位置处，将控制器与电源通过导线连接，并将控制器与电源固定在控制器与电源安装孔内；

（3）、加工第一支撑板和第二支撑板，然后将第一铰接板与第一支撑板通过固定螺栓固定连接，第一支撑板与基于磁流变弹性体的耗能机构通过固定螺栓固定连接，然后将基于磁流变弹性体的耗能机构与第二支撑板通过固定螺栓固定连接，再将第二支撑板与第二铰接板通过固定螺栓固定连接；

（4）、最后基将基于磁流变弹性体的耗能机构通过导线与电源连接，应变传感器通过导线与控制器连接。

8.根据权利要求7所述的具有主动调整和自复位能力的耗能装置的施工方法，其特征在于，所述步骤（3）中的磁流变弹性体的耗能机构制作时，首先设计加工磁流变弹性体和钢板，钢板的数量比磁流变弹性体的数量多一个，将钢板和磁流变弹性体交叉依次排列，然后将磁流变弹性体和钢板依次通过结构胶粘结到一起，然后用螺栓与和螺母将线圈固定在两侧的两个钢板外侧，相邻的两个钢板中的一个与第一连接头固定连接，相邻的两个钢板中的另一个与第二连接头固定连接。