本發明屬于結構抗震領域，具體涉及一種兩階段耗能密封節點阻尼器，應用于特殊環境建筑節點。

技術背景

我國處于地震高發地區，地震災難帶來的損失是慘重的，在近十幾年的震害調查中發現，框架建筑結構在遭遇強震過程中，易發生柱端或節點破壞，即地震時，各層框架柱端首先屈服出現塑性鉸，形成薄弱層，致使結構發生倒塌。傳統節點抗震設計方法過于被動，主要靠增大柱的截面尺寸或者增加梁柱節點配筋，這樣容易造成材料的浪費，且施工質量難以保證，并且結構整體剛度增大還有可能放大地震的作用，因此傳統的抗震設計具有很多的不足。

一次地震之后，會有連續的余震發生，時間間隔較短，常規節點阻尼器在主震后，阻尼器失效，無法對后續余震在節點處積聚的能量起到消散作用。

軟鋼具有明顯的屈服點，破壞前具有明顯的預兆(較大的變形，伸長率)，屬于塑性破壞，應用于建筑節點處在地震作用時，能有效地吸收節點能量，起到消散地震能量的作用，是作為建筑節點阻尼器的理想耗能材料。

記憶合金在外力作用下會產生變形，當把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復原來的形狀，由于它具有百萬次以上的恢復功能，因此叫做"記憶合金"。此外，記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒性的優點，應用十分廣泛，是優質的減震材料。常規的阻尼器設計中，依靠單一剪切鋼鉛阻尼棒耗能，耗能形式單一，不具備多階段耗能能力，應研究多種耗能形式有效的融為一體，使阻尼器具有最佳的耗能效果。

以往的金屬阻尼器，使用條件有所限制，在特殊環境中，如潮濕，腐蝕性強的條件中易發生銹蝕，顆粒堵塞，而引發阻尼器失效，無法在地震或風振中起到有效的耗能作用。

目前國內節點轉角阻尼器主要有鋼鉛疊層節點阻尼器(如授權公開號103790253A)，角度可調節扇形鉛粘彈性轉角阻尼器(如授權公開號105155719A)等發明專利，這些發明利用剪切鉛棒，搓斷變形來消散地震反應和風振的能量，大震過后阻尼器可能發生破壞，無法做到兩階段耗能。且使用條件有所限制，在建筑環境多元化，復雜化的條件下使用有諸多限制，而國內外目前也無適用于多種環境的一種兩階段耗能密封節點阻尼器。

技術實現要素：

由于現有技術存在上述不足，本發明所要解決的技術問題就是提供一種兩階段耗能密封節點阻尼器。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：

兩階段耗能密封節點阻尼器，包括：復合彈性體和分別固定設置于復合彈性體兩端的柱端固定板、梁端固定板；其中，復合彈性體為弧形，柱端固定板與梁端固定板均為矩形鋼板，柱端固定板與梁端固定板的矩形鋼板四周均設有固定板螺栓口。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和效果：

1、本發明具有密封效果，由于弧形剪切鋼棒安放于密封套管中，所以能夠具有防塵，耐潮濕，耐腐蝕，滿足戶外特殊環境使用的特點。

2、本發明耗能形式多樣化，在地震作用第一階段剪切碟片耗能，第二階段記憶合金耗能。第一階段，依靠搓斷弧形剪切鋼棒外伸碟片進行耗能，第二階段，當剪切鋼棒外伸碟片發生破壞后，還可依靠拉伸或壓縮記憶合金絲圈及記憶合金條進行耗能，防止阻尼器失去耗能效果。

3、本發明可直接安裝在梁柱節點處，操作簡單，適用范圍廣，阻尼器結構簡單，體積小，不占用過多使用空間，成本低廉。

4、適用于多種建筑結構。

附圖說明

圖1為兩階段耗能密封節點阻尼器的結構示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為圖2和圖3中沿B-B剖面圖；

圖5為圖1中沿A-A剖面圖；

圖6為弧形剪切鋼棒平面圖；

圖7為弧形剪切鋼棒俯視圖；

圖8為記憶合金絲固定板平面圖；

圖9為第二階段記憶合金絲阻尼器平面圖；

圖10為記憶合金絲固定板與梁端上下密封套管連接處平面圖；

圖11為兩階段耗能密封節點阻尼器在梁柱節點中的應用示意圖；

圖中：1、復合彈性體，2、柱端固定板,3、梁端固定板，4a、梁端上密封套管，4b、柱端上密封套管，5a、梁端下密封套管，5b、柱端下密封套管，6、弧形剪切鋼棒，7、記憶合金絲圈，8、記憶合金絲固定板，9、密封墊圈，10、固定板螺栓口，11、套管外伸螺栓口，12、記憶合金條。

具體實施方式

如圖1至圖10所示，兩階段耗能密封節點阻尼器，包括：復合彈性體1和分別設置于復合彈性體1兩端的柱端固定板2、梁端固定板3；復合彈性體1為弧形，柱端固定板2與梁端固定板3均為矩形鋼板，柱端固定板2與梁端固定板3的矩形鋼板四周均設有固定板螺栓口10。

復合彈性體1，包括：梁端上密封套管4a、梁端下密封套管5a、柱端上密封套管4b、柱端下密封套管5b、弧形剪切鋼棒6、記憶合金絲圈7、記憶合金絲固定板8、密封墊圈9、記憶合金條12；其中，弧形剪切鋼棒6是橫截面為矩形的弧形軟鋼，弧形剪切鋼棒6兩端四個側面均設置剪切碟片，弧形剪切鋼棒6兩端頂面均設置連接卡槽。

梁端上密封套管4a為呈弧狀的U形軟鋼，內側中部設有剪切碟片；梁端下密封套管5a為呈弧狀的U形軟鋼，內側中部設有剪切碟片；梁端上密封套管4a、梁端下密封套管5a外側均設有套管外伸螺栓口11，梁端上密封套管4a、梁端下密封套管5a通過套管外伸螺栓口11進行螺栓連接；梁端上密封套管4a、梁端下密封套管5a與梁連接的一端設有記憶合金絲固定板8上端連接卡槽；梁端上密封套管4a和梁端下密封套管5a端部與梁端固定板3焊接；弧形剪切鋼棒6的四個側面剪切碟片與梁端上密封套管4a和梁端下密封套管5a的剪切碟片交錯搭接；弧形剪切鋼棒6的剪切碟片數量和梁端下密封套管5a、梁端上密封套管4a剪切碟片的數量相適應，以保證具有足夠的剪切耗能能力。

柱端上密封套管4b為呈弧狀的U形軟鋼，內側中部設有剪切碟片；柱端下密封套管5b為呈弧狀的U形軟鋼，內側中部設有剪切碟片；柱端上密封套管4b、柱端下密封套管5b外側均設有套管外伸螺栓口11，柱端上密封套管4b、柱端下密封套管5b通過套管外伸螺栓口11進行螺栓連接；柱端上密封套管4b、柱端下密封套管5b與柱連接的一端設有記憶合金絲固定板8上端連接卡槽；柱端上密封套管4b和柱端下密封套管5b端部與柱端固定板2焊接；弧形剪切鋼棒6四個側面剪切碟片與柱端上密封套管4b和柱端下密封套管5b的剪切碟片交錯搭接；弧形剪切鋼棒6外伸剪切碟片數量和柱端下密封套管5b、柱端上密封套管4b碟片數量相適應，以保證具有足夠的剪切耗能能力；弧形剪切鋼棒6、梁端上密封套管4a、梁端下密封套管5a、柱端上密封套管4b、柱端下密封套管5b交界空隙處設置密封墊圈9，密封墊圈9采用特氟龍材料。

記憶合金絲固定板8包括：上下兩塊均帶有四個圓孔的鋼板，鋼板厚度小于卡槽空隙，便于安裝，在四個圓孔位置穿過記憶合金條12后通過螺母連接。

記憶合金絲圈7為記憶合金絲按照一定阻尼及剛度要求機械編織成的記憶合金絲圓管，套在4個記憶合金條12外端，與記憶合金絲固定板8采用儲能點焊的方式連接。

記憶合金條12為兩端帶有螺紋的記憶合金圓棒，在記憶合金絲圈7內部空處穿過后，與記憶合金絲固定板8螺栓連接。

將帶有記憶合金條12及記憶合金絲圈7的記憶合金絲固定板8置于由梁端上密封套管4a和梁端下密封套管5a組合成的密封套管端部空處，通過卡槽連接。

將帶有記憶合金條12及記憶合金絲圈7的記憶合金絲固定板8置于由柱端上密封套管4b和柱端下密封套管5b組合成的密封套管端部空處，通過卡槽連接。

上下剪切密封套管材料，弧形剪切鋼棒6材料采用軟鋼，可以保證通過搓斷外伸耗能碟片進行耗能。

所述的記憶合金絲，可以是常用的彈性可恢復材料，也可以是粘彈性材料。