本發(fā)明涉及抗震設(shè)備，具體是一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器。
背景技術(shù)：
1、據(jù)統(tǒng)計(jì)，從人員的死亡來看，地震是群害之首，而地震引起的建筑破壞致使人員傷亡則占了總傷亡人數(shù)的90％-95％；對于高層建筑數(shù)量位居世界第一的中國，截至2023年底，我國已投入使用的高層建筑總量約為115.3萬棟，高度超過100米的高層公共建筑有5099棟，這不僅是中國城市化進(jìn)程的體現(xiàn)，同時(shí)也對中國建筑的抗震設(shè)計(jì)提出了更高要求；探索并改善建筑結(jié)構(gòu)(住宅、橋梁)的抗震性能，最大限度降低地震對人員的傷害，已成為當(dāng)前土木建筑領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。
2、金屬阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)中的抗震應(yīng)用主要通過其塑性變形吸收和耗散地震能量，有效減少結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，提升建筑物的抗震性能；它們通常安裝在梁柱節(jié)點(diǎn)、剪力墻或支撐系統(tǒng)等關(guān)鍵部位，能夠顯著降低結(jié)構(gòu)變形和損傷；然而，傳統(tǒng)的金屬阻尼器存在一些不足，如長期使用可能因疲勞而性能下降、抗震級(jí)別單一且在高烈度地震下可能出現(xiàn)失效、更換困難等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此，為了解決上述不足，本發(fā)明在此提供一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器。
2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，該裝置包括固定座；所述固定座為一體式結(jié)構(gòu)，所述固定座上設(shè)置斜支撐安裝槽；所述固定座側(cè)面的斜支撐安裝槽上裝配設(shè)置有固定座板狀拉脹支撐；所述固定座卡合固定安裝在泡沫填充芯兩側(cè)；所述泡沫填充芯外側(cè)套接固定有柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料。
3、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐為雙變形機(jī)制新型拉脹超材料。
4、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐和柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料均由3d打印一體成型，材料為記憶合金，以提高阻尼器的耐久性和耗能能力。
5、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐的雙變形機(jī)制新型拉脹超材料具備內(nèi)凹變形和旋轉(zhuǎn)變形兩種機(jī)制，其中內(nèi)凹變形分別由兩種具有不同內(nèi)凹位置的內(nèi)凹六邊形結(jié)構(gòu)提供，旋轉(zhuǎn)變形由四手性結(jié)構(gòu)提供。
6、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)空隙中集成設(shè)置有手性結(jié)構(gòu)。
7、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐整體材料由代表性體積單元上下、左右對稱周期性陣列，相鄰單元的連接也相應(yīng)的配置了手性結(jié)構(gòu)。
8、優(yōu)選的，所述柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料是通過板狀的雙變形機(jī)制新型拉脹超材料度折彎形成圓柱狀。
9、優(yōu)選的，所述泡沫填充芯為負(fù)泊松比泡沫制成圓柱狀填充于柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料中。
10、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐耗散固定座的彎曲變形能量，柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料和泡沫填充芯耗散軸向拉伸壓縮變形能，多結(jié)構(gòu)協(xié)同作用增強(qiáng)分級(jí)耗能。
11、優(yōu)選的，所述固定座板狀拉脹支撐和柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料中嵌入熒光微膠囊或?qū)щ娡繉?，?dāng)變形超限時(shí)自動(dòng)變色或電阻突變。
12、本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過改進(jìn)在此提供一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，與同類型設(shè)備相比，具有如下改進(jìn)：
13、本發(fā)明所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，通過固定座板狀拉脹支撐和柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料雙結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行耗能以此實(shí)現(xiàn)抗震功能，確保建筑物地震振動(dòng)沖擊作用下能獲得動(dòng)態(tài)保護(hù)；采用模塊化可替換耗能芯體設(shè)計(jì)，通過裝配式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)受損構(gòu)件的快速拆卸更換；同時(shí)結(jié)合自適應(yīng)位移補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，在持續(xù)耗能過程中維持主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；該裝置不僅顯著提升建筑結(jié)構(gòu)在全生命周期內(nèi)的抗震可靠性，更通過維護(hù)友好型設(shè)計(jì)降低后期運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)從震時(shí)防護(hù)到日常維保的全方位性能優(yōu)化。
1.一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：包括固定座(1)；所述固定座(1)為一體式結(jié)構(gòu)，所述固定座(1)上設(shè)置斜支撐安裝槽；所述固定座(1)側(cè)面的斜支撐安裝槽上裝配設(shè)置有固定座板狀拉脹支撐(2)；所述固定座(1)卡合固定安裝在泡沫填充芯(3)兩側(cè)；所述泡沫填充芯(3)外側(cè)套接固定有柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)為雙變形機(jī)制新型拉脹超材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)和柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)均由3d打印一體成型，材料為記憶合金，以提高阻尼器的耐久性和耗能能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)的雙變形機(jī)制新型拉脹超材料具備內(nèi)凹變形和旋轉(zhuǎn)變形兩種機(jī)制，其中內(nèi)凹變形分別由兩種具有不同內(nèi)凹位置的內(nèi)凹六邊形結(jié)構(gòu)提供，旋轉(zhuǎn)變形由四手性結(jié)構(gòu)提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)空隙中集成設(shè)置有手性結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)整體材料由代表性體積單元上下、左右對稱周期性陣列，相鄰單元的連接也相應(yīng)的配置了手性結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)是通過板狀的雙變形機(jī)制新型拉脹超材料360度折彎形成圓柱狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述泡沫填充芯(3)為負(fù)泊松比泡沫制成圓柱狀填充于柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)耗散固定座的彎曲變形能量，柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)和泡沫填充芯(3)耗散軸向拉伸壓縮變形能，多結(jié)構(gòu)協(xié)同作用增強(qiáng)分級(jí)耗能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種多結(jié)構(gòu)的新型拉脹超材料的可更換式耗能金屬阻尼器，其特征在于：所述固定座板狀拉脹支撐(2)和柱狀雙變形機(jī)制新型拉脹超材料(4)中嵌入熒光微膠囊或?qū)щ娡繉?，?dāng)變形超限時(shí)自動(dòng)變色或電阻突變。