一种模块化自适应刚度自复位耗能系统技术方案

技术编号:37672804 阅读:25 留言:0更新日期:2023-05-26 04:35
一种模块化自适应刚度自复位耗能系统,属于可恢复功能结构技术领域,包括上部框架、下部框架、第一固定轴、自复位耗能装置、速度型耗能装置、自适应刚度模块、中心齿轮、剪刀臂、齿轮组。本发明专利技术通过自适应刚度与耗能机制组合使用,实现多水准地震作用下功能恢复和保护生命安全的多级抗震目标,最大程度上降低地震造成的建筑结构功能中断,降低直接和间接经济损失,提高结构生命周期内的成本效益。提高结构生命周期内的成本效益。提高结构生命周期内的成本效益。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化自适应刚度自复位耗能系统


[0001]本专利技术属于可恢复功能(也称为抗震韧性)结构
,具体涉及一种模块化自适应刚度自复位耗能系统。

技术介绍

[0002]提升建筑结构抗震韧性成为建设抗震韧性城市需要解决的关键问题。目前可恢复功能结构采用摇摆、自复位、耗能和自复位机制等抗震韧性机制在一定程度上已经改善和提升了传统抗震结构的震后功能恢复能力。但是采用摇摆机制与自复位和耗能机制组合提升抗震性能的同时,也导致了以下问题:(1)在构造方面,抬升式摇摆构造复杂,可靠性低。摇摆结构需要将摇摆体与基础断开,并设置限位器等构造防止发生滑动,同时要在抬升部位设置自复位和耗能部件,这种局部的不连续会显著增加构造的复杂性并降低体系的可靠性。(2)高阶振型效应显著,结构损伤模式难以控制,安全性降低。摇摆结构底部摇摆界面抬升后,可以有效控制一阶振型效应导致的基底剪力和基底弯矩响应。但是,高阶振型效应导致的剪力和弯矩响应受摇摆界面抬升的影响有限,这会导致结构层剪力和中部弯矩响应继续随地震强度的增加而增大。因此,在结构总的层剪力和弯矩响应中,高阶振型效应贡献本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化自适应刚度自复位耗能系统,其特征为:包括上下对称设置的上部框架和下部框架,所述的上部框架为倒置的梯形结构,在梯形结构的底棱处向下一体成型延伸出以底棱为顶边的三角形结构,所述的上部框架和下部框架的三角型结构的顶点通过第一固定轴转动连接,所述的上部框架和下部框架的两侧从内到外依次连接有自复位耗能装置、速度型耗能装置,所述的上部框架和下部框架的前侧且位于两侧的自复位耗能装置之间设有自适应刚度模块,所述的第一固定轴前端转动连接有中心齿轮,同侧的自复位耗能装置、速度型耗能装置通过剪刀臂连接,左右侧的剪刀臂的内侧端均安装有齿轮组,所述的齿轮组与中心齿轮传动连接,所述的中心齿轮分别与上下方的自适应刚度模块传动连接。2.如权利要求1所述的一种模块化自适应刚度自复位耗能系统,其特征为:所述的梯形结构包括构成梯形结构侧楞的弦杆、焊接于2根弦杆顶端的顶棱、焊接于2根弦杆底端的底棱,焊接于顶棱和底棱之间的若干腹杆,所述的第一固定轴可转动的贯穿2个三角型结构的顶端,所述的剪刀臂包括位于上方且与上方的弦杆前后相对的第一臂杆、位于下方且与下方的弦杆前后相对的第二臂杆,所述的第一臂杆和第二臂杆构成向左或右侧敞开的V形结构,所述的第一臂杆的内侧端通过第二固定轴与对应的弦杆内侧端前表面固定连接,所述的第二固定轴的前端固定连接有主动齿轮,所述的第二臂杆的内侧端通过第三固定轴与对应的弦杆固定连接,所述的第三固定轴的前端转动连接有第一从动齿轮,上下方的三角型结构的同侧侧楞之间还设有第四固定轴,所述的第四固定轴通过连接件与2个三角型结构的侧楞固定连接,所述的第四固定轴的前端转动连接有第二从动齿轮,所述的主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮构成齿轮组,所述的剪刀臂的刚度满足于:在小震、中震、大震、巨震作用下,所述的主动齿轮始终与第一从动齿轮啮合连接,所述的第一从动齿轮始终与第二从动齿轮啮合连接,所述的第二从动齿轮始终与中心齿轮啮合连接。3.如权利要求2所述的一种模块化自适应刚度自复位耗能系统,其特征为:所述的速度型耗能装...

【专利技术属性】
技术研发人员:武大洋邢丽丽张璐
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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