一種帶限位功能的SMA-負剛度摩擦擺支座制造技術

本發明專利技術屬于結構隔震相關技術領域，其公開了一種帶限位功能的SMA

【技術實現步驟摘要】
一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座


[0001]本專利技術屬于結構隔震相關
，更具體地，涉及一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座。

技術介紹

[0002]傳統地震工程以工程結構抗震為主要研究對象，通過開發高性能材料、構件或結構體系等，提高結構自身抵御地震災害的能力。而現有技術中傳統抗震設計已不能滿足結構安全性和經濟性的要求，在此背景下，消能減震及隔震技術得到迅速發展和應用，大量的理論研究和一些地震經驗表明，減震技術是目前性能最為穩定且最有效的振動控制技術之一。摩擦擺支座是一種常用的隔震裝置，其通過滑塊滑動達到隔離、消耗地震能量的目的，延長了結構周期。傳統的摩擦擺支座具有一定的自復位能力，但復位能力有限，因此有人將SMA絲、索或棒引入摩擦擺支座，形成SMA
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摩擦擺支座，但此類支座會造成下部結構的內力過大。又有研究表明，負剛度裝置有主動控制的效果，可以有效減小結構的內力，于是有人將負剛度理念與摩擦擺支座結合形成負剛度摩擦擺支座，但此支座不具備自復位能力，因此又與SMA構件結合形成SMA
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負剛度摩擦擺支座以獲取自復位能力。中國專利CN110397175公開了一種SMA負剛度減震裝置，包括上座板、下座板以及位于上、下座板之間的滑塊，上座板的下側面具有下凸弧面，下座板的上側面具有上凸弧面，滑塊的上側面具有與上座板的下凸弧面凹凸配合的下凹弧面、下側面具有與與下座板的上凸弧面凹凸配合的上凹弧面，上座板的邊緣具有向下彎折的折邊，下座板的邊緣具有向上彎折的折邊，用于對滑塊進行限位；還包括環繞在上座板和下座板之間、用于將上座板和下座板壓緊在滑塊上的SMA索；所述上座板與下座板之間還設有限位SMA索，上、下座板未發生相對滑動時限位SMA索處于松弛狀態，上、下座板發生相對滑動時限位SMA索張緊用于對上、下座板滑動位置進行限位。該支座具有自復位能力，減小了下部結構的內部，而且具有限位功能，但環向布置的SMA索很難拉緊，提供的拉力可能不足，而且整個支座完全依靠SMA索限位，而溫度等環境因素對SMA材料的性能又有很大影響，在不良環境下，SMA索的性能會大幅度降低，其限位能力也會減弱，但支座遭受大級別地震時很容易產生過大位移導致支座失去穩定性、出現脫位、甚至傾覆現象。

技術實現思路

[0003]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座，通過設置SMA拉索和限位裝置限制支座位移，避免支座在強震作用下因產生較大位移而受到破壞，提高支座的隔震性能。
[0004]為實現上述目的，按照本專利技術的一個方面，提供了一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座，所述SMA
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負剛度摩擦擺支座包括：形狀相同的上支座板和下支座板，所述上支座板和下支座板中間相對位置設有凸弧滑動面；滑塊，所述滑塊的上端面和下端面均為凹弧面，所述滑塊的上端面與所述上支座板的凸弧滑動面匹配；所述滑塊的下端面與所述下
支座板的凸弧滑動面匹配，且所述凹弧面的面積均小于對應的所述凸弧滑動面的面積；多個SMA拉索，所述SMA拉索的兩端設有球鉸狀螺母，上支座板和下支座板的邊緣通過所述球鉸狀螺母對應垂直連接，連接后所述SMA拉索具有預拉伸力；多個限位裝置，每一限位裝置均包括一端帶滑槽的連桿和一端帶小滑塊的連桿，所述小滑塊限制在所述滑槽內運動，所述限位裝置的兩端分別活動連接所述上支座板和下支座板。
[0005]優選的，所述滑塊為柱形結構，所述滑塊的凹弧面涂有聚四氟乙烯摩擦材料。
[0006]優選的，所述SMA拉索還包括SMA索和空心螺桿，所述SMA索由多股SMA絲絞成，所述SMA索的兩端分別固定在一空心螺桿的端部，所述球鉸狀螺母套設固定在空心螺桿外部。
[0007]優選的，限位裝置的兩端與上支座板和下支座板錯位連接，以使所述連桿和連桿之間的夾角為鈍角。
[0008]優選的，所述限位裝置通過連接裝置與上支座板和下支座板連接。
[0009]優選的，所述連接裝置通過銷軸與所述上支座板和下支座板連接，進而所述連接裝置可轉動，所述限位裝置與所述連接裝置軸連。
[0010]優選的，所述連接裝置為萬向鉸，所述連接裝置固定于所述上支座板和下支座板上，所述萬向鉸與所述限位裝置的端部連接。
[0011]優選的，所述凸弧滑動面的邊緣設有檔條。
[0012]優選的，多個SMA拉索和多個限位裝置在所述上支座板和下支座板之間均勻布置。
[0013]優選的，上支座板和下支座板為方形，所述凸弧滑動面邊界為圓形。
[0014]總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，本專利技術提供的一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座主要具有以下有益效果：
[0015]1.本申請的SMA拉索在初始狀態具有預拉伸力，豎向緊繃的SMA索是的支座具有一定的抗拔能力，SMA拉索可以有效限制支座在水平方向和豎直方向的運動，并且SMA索采用球鉸狀螺母與上支座板和下支座板連接，不僅接頭可以自由轉動，而且安裝、更換都十分方便；限制裝置拉直后可以有效限制支座的最大位移，是的上部結構和下部結構的相對位移減小，顯著提高了整個裝置抗震能力。
[0016]2.本申請滑塊表明涂有摩擦材料，滑塊滑動時可以摩擦耗能，進而可以耗散地震能量。
[0017]3.所述限位裝置由剛性連桿組成，且與上支座板和下支座板活動連接，進而可以在震動位移達到極限時及時進行限位糾正，強度大，糾正及時。
附圖說明
[0018]圖1是本申請實施例帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座的結構示意圖；
[0019]圖2是本申請實施例中上支座板和下支座板的結構示意圖；
[0020]圖3是本申請實施例中滑塊的結構示意圖；
[0021]圖4是本申請實施例中SMA拉索球鉸接頭的結構示意圖；
[0022]圖5是本申請實施例中限位裝置的結構示意圖；
[0023]圖6是本申請實施例中一優選實施例中限位裝置的結構示意圖；
[0024]圖7是本申請實施例中另一優選實施例中限位裝置的結構示意圖；
[0025]圖8是本申請實施例帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座的運動狀態圖。
[0026]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：
[0027]1?
上支座板；2
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下支座板；3
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滑塊；4
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SMA拉索；5
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限位裝置；6
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連接裝置；301
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摩擦材料；401
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SMA索；402
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空心螺桿；403
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球鉸狀螺母；501，502
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連桿。
具體實施方式
[0028]為了使本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種帶限位功能的SMA
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負剛度摩擦擺支座，其特征在于，所述SMA
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負剛度摩擦擺支座包括：形狀相同的上支座板(1)和下支座板(2)，所述上支座板(1)和下支座板(2)中間相對位置設有凸弧滑動面；滑塊(3)，所述滑塊(3)的上端面和下端面均為凹弧面，所述滑塊(3)的上端面與所述上支座板(1)的凸弧滑動面匹配；所述滑塊(3)的下端面與所述下支座板(2)的凸弧滑動面匹配，且所述凹弧面的面積均小于對應的所述凸弧滑動面的面積；多個SMA拉索(4)，所述SMA拉索(4)的兩端設有球鉸狀螺母(403)，上支座板(1)和下支座板(2)的邊緣通過所述球鉸狀螺母(403)對應垂直連接，連接后所述SMA拉索(4)具有預拉伸力；多個限位裝置(5)，每一限位裝置(5)均包括一端帶滑槽的連桿(501)和一端帶小滑塊的連桿(502)，所述小滑塊限制在所述滑槽內運動，所述限位裝置(5)的兩端分別活動連接所述上支座板(1)和下支座板(2)。2.根據權利要求1所述的SMA
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負剛度摩擦擺支座，其特征在于，所述滑塊(3)為柱形結構，所述滑塊(3)的凹弧面涂有聚四氟乙烯摩擦材料。3.根據權利要求1所述的SMA
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負剛度摩擦擺支座，其特征在于，所述SMA拉索(4)還包括SMA索(401)和空心螺桿(402)，所述SMA索(401)由多股SMA絲絞成，所述SMA索(401)的兩端分別固定在一空心螺桿(402)的端部，所述球鉸狀螺母(403)套...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍曉鴻，桂石海，盧春德，馬永濤，周群林，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：