位移放大型自复位剪切阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了位移放大型自复位剪切阻尼器，包括承载件

【技术实现步骤摘要】
位移放大型自复位剪切阻尼器


[0001]本专利技术属于结构工程
，具体涉及一种位移放大型自复位剪切阻尼器
。

技术介绍

[0002]传统混凝土结构体系采用基于承载力的抗震设计理念并通过构造措施保证延性，期望结构在地震作用下达到理想的破坏模式依靠结构自身的塑性变形耗散地震能量
。
采用该指导思想设计的结构在震后会产生严重的塑性损伤和残余变形，修复或重建结构会造成巨大的经济损失
。
因此，近年来地震工程的研究发展呈现从抗震
、
减隔震走向可恢复功能的趋势
。
自复位结构是一种典型的可恢复功能结构体系，是在摇摆结构基础上额外增加可使结构或构件恢复到初始位置的自复位装置，从而减小结构或构件的震后残余变形和修复难度
。
[0003]但是，目前自复位结构仍存在一些问题
。
比如：自复位结构构件之间的约束需要被放松，才可实现摇摆自复位机制，因此自复位结构非线性刚度比传统抗震结构小；自复位结构构件之间的节点或拼缝一般通过预应力筋和耗能元件连接，拼接构造较为复杂，施工质量控制难度较大，自复位技术的经济性和实用性大大降低；自复位结构预应力筋失效会导致严重的后果，等
。
这些问题都在一定程度上限制了自复位技术的发展和应用
。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术公开了位移放大型自复位剪切阻尼器，通过碟簧串组合
、
承载件
、
隔板以及杠杆件等部件的巧妙组合，实现了剪切位移放大效应和具有变摩擦力耗能能力
。
可充分高效利用相邻结构构件的剪切变形，即使在较小的剪切变形状态，该剪切阻尼器也可发挥卓越的自复位和耗能能力；与摩擦片或粘弹性材料配合，实现了位移相关型耗能或位移与速度相关型耗能；具有较大的非线性刚度和承载能力，弥补了自复位结构因摇摆自复位机制而放松构件连接约束的先天不足
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：位移放大型自复位剪切阻尼器，包括承载件
A、
承载件
B、
外摩擦板
、
内摩擦板
、
杠杆件
、
隔板
、
预应力螺栓和碟簧串
。
[0006]所述承载件
A
包括相互垂直的端板
A
和内侧的支承板；支承板与端板
A
之间设有凹槽，所述承载件
B
包括相互垂直的端板
B
和两个内侧的传力板；所述外摩擦板和内摩擦板均具有相互贴合的摩擦坡面；所述杠杆件为两组钢板，杠杆件上设有第一连接孔
、
第二连接孔
、
第三连接孔，对应连接的是第一螺栓
、
第二螺栓
、
第三螺栓；所述端板
A
与端板
B
竖向平行设置，支承板设置在中间位置，支承板前后端设有隔板，隔板外侧为内摩擦板
、
外摩擦板，所述杠杆件设置在外摩擦板与内摩擦板之间，所述第一螺栓穿过凹槽连接杠杆件与内摩擦板，第二螺栓连接杠杆件与支承板，第三螺栓连接外摩擦板
、
杠杆件与传力板；所述预应力螺栓连接外摩擦板
、
内摩擦板
、
支承板
、
隔板，所述预
应力螺栓两端设有碟簧串组合
。
[0007]所述承载件
A
和杠杆件之间
、
承载件
B
和杠杆件之间
、
内摩擦板和杠杆件之间均采用普通螺栓连接，承载件
A、
承载件
B
和内摩擦板沿杠杆件构成杠杆体系，承载件
B
与承载件
A
之间发生竖向相对位移后，内摩擦板被牵动产生更大的竖向位移，产生了位移放大效应
。
[0008]所述内摩擦板和外摩擦板的摩擦坡面之间相互贴合，内摩擦板和外摩擦板在受到初始预压力的碟簧串组合的作用下，具有初始抗剪承载能力；当内摩擦板和外摩擦板发生竖向相对位移后，外摩擦板沿摩擦坡面受外推，进一步压缩碟簧串组合，产生轴压弹性变形，承载件
A
和承载件
B
的外部剪切荷载卸载后，内摩擦板和外摩擦板之间的竖向相对位移逐渐恢复，碟簧串组合的轴压弹性自动恢复，实现阻尼器的自复位功能
。
[0009]所述内摩擦板和支承板之间设有隔板，所述隔板采用摩擦片或粘弹性材料，当采用摩擦片时，内摩擦板和支承板在剪切荷载带动下与摩擦片之间产生相对摩擦滑移，实现位移相关型耗能；当采用粘弹性材料时，粘弹性材料的两侧面分别粘贴于内摩擦板和支承板，内摩擦板和支承板在剪切荷载带动下产生竖向相对位移，带动粘弹性材料发生剪切变形，从而实现位移与速度相关型耗能
。
[0010]所述预应力螺栓依次穿过并压紧碟簧串组合
、
外摩擦板
、
杠杆件
、
内摩擦板
、
隔板以及支承板，使整个阻尼器具有较大的非线性刚度和承载力
。
弥补了自复位结构因摇摆自复位机制而放松构件连接约束导致结构刚度较低的先天不足
。
[0011]所述碟簧串组合的弹性刚度和初始预压力
、
摩擦坡面的坡度和摩擦系数
、
杠杆件的力臂长度等参数可以合理设计，达到调整阻尼器的滞回曲线性能参数的目的，以实现剪切阻尼器较为理想的自复位能力
、
耗能能力
、
变非线性刚度能力等
。
[0012]本专利技术的有益效果是：
1. 传统自复位技术采用预应力筋提供结构的自复位能力，安全冗余度低，预应力筋失效即导致抗震结构倒塌，本专利技术避免了该问题；
2. 可充分高效利用相邻结构构件的剪切变形，即使在较小的剪切变形状态，该剪切阻尼器也可发挥卓越的自复位和耗能能力；
3. 具有较大的非线性刚度，弥补了自复位结构因摇摆自复位机制而放松构件连接约束导致结构刚度较低的先天不足，有效控制了抗震结构的非线性变形；
4. 与摩擦片结合，具有位移相关型变摩擦耗能能力，变形越大，承载力和耗能能力越强，对抗震结构抵御大震和超大震十分有利；
5. 与粘弹性材料结合，具有位移和速度相关型耗能能力，可有效控制各类结构构件
、
非结构构件和设备的不同地震响应需求；
6. 装置原理简单，易于实现标准化生产和应用，无需附加额外的耗能和自复位装置，即可具有卓越的耗能和自复位能力
。
附图说明
[0013]图1是本专利技术位移放大型自复位剪切阻尼器的三维视图
。
[0014]图2是本专利技术位移放大型自复位剪切阻尼器的俯视图
。
[0015]图3是本专利技术位移放大型自复位剪切阻尼器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
位移放大型自复位剪切阻尼器，其特征在于，包括：承载件
A、
承载件
B、
外摩擦板
、
内摩擦板
、
杠杆件
、
隔板
、
预应力螺栓和碟簧串组合
。2.
根据权利要求1所述的位移放大型自复位剪切阻尼器，其特征在于，所述承载件
A
包括相互垂直的端板
A
和内侧的支承板；支承板与端板
A
之间设有凹槽，所述承载件
B
包括相互垂直的端板
B
和两个内侧的传力板；所述外摩擦板和内摩擦板均具有相互贴合的摩擦坡面；所述杠杆件为两组钢板，杠杆件上设有第一连接孔
、
第二连接孔
、
第三连接孔，对应连接的是第一螺栓
、
第二螺栓
、
第三螺栓；所述端板
A
与端板
B
竖向平行设置，支承板设置在中间位置，支承板前后端设有隔板，隔板外侧为内摩擦板
、
外摩擦板，所述杠杆件设置在外摩擦板与内摩擦板之间，所述第一螺栓穿过凹槽连接杠杆件与内摩擦板，第二螺栓连接杠杆件与支承板，第三螺栓连接外摩擦板
、
杠杆件与传力板；所述预应力螺栓连接外摩擦板
、
内摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，郭彤，王开睿，李爱群，吴宜峰，张恒源，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：