一种自复位黏滞-摩擦旋转节点制造技术

本发明专利技术涉及一种自复位黏滞

【技术实现步骤摘要】
一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点


[0001]本专利技术属于建筑结构保护
，涉及一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点
。

技术介绍

[0002]传统基于延性抗震设计，主要通过结构构件的塑性变形来耗散地震能量，以防止结构倒塌
。
因此，不可避免地导致结构震后出现较大地残余变形
。
对于存在较大残余变形的结构，如若修复其难度大费用高，一些建筑甚至无法修复，只能推倒重建，这都造成了极大的资源浪费
。
而自复位结构可以有效地克服上述缺点，结构地震后残余变形极小
。
现有的旋转式自复位节点滞回响应通常表现为旗帜型，可有效控制结构峰值位移和残余位移，但由于耗能能力不足，会导致结构峰值加速度放大及明显高阶振型效应
。
另外，现有的旋转式自复位节点无法实现可调节的复位力，同时由于节点转动角度较小，存在耗能能力和复位能力不足的问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了提供一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，以解决现有的旋转式自复位节点会导致结构峰值加速度放大及明显高阶振型效应，或无法实现可调节的复位力，或由于节点转动角度较小，存在耗能能力和复位能力不足等问题中的至少一种
。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，包括：
[0006]托架；
[0007]通过转动轴与所述托架转动连接的转动架，在所述转动轴上还与其同轴连接的齿轮；
[0008]分别位于所述转动轴上下方的两块盖板，在盖板上还设有与所述齿轮啮合的齿条；
[0009]两端分别连接所述托架与盖板的自复位耗能装置；
[0010]以及两端分别连接所述托架和盖板的黏滞耗能装置
。
[0011]进一步的，所述托架包括第一背板
、
以及垂直布置所述第一背板上且相互平行的两个托架勾，所述托架勾上加工有用于放置所述转动轴的勾槽
。
[0012]进一步的，所述转动架包括第二背板
、
垂直安装在所述第二背板上的耳板
、
以及安装在所述耳板上的所述转动轴，在转动轴的两端分别安装有一个所述齿轮
。
[0013]进一步的，所述盖板包括底板
、
以及垂直安装在所述底板上并用于与所述自复位耗能装置连接的连接侧板，在所述底板表面还加工有与所述齿轮啮合的所述齿条
。
[0014]进一步的，所述自复位耗能装置包括左连接头
、
右连接头
、
连接杆
、
左压板
、
右压板
、
自复位弹簧
、
以及芯杆，所述左连接头上固定安装有至少一根所述连接杆，所述左压板和右压板滑动安装在所述连接杆上，所述芯杆的一端与所述右连接头固定，另一端则依次穿过所述右压板和左压板，在所述芯杆上还套设有两端分别抵住所述左压板和右压板并施
加有预压力的所述自复位弹簧，所述连接杆的两侧还分别设有用于抵住所述左压板和右压板的外侧表面的限位螺母，所述芯杆上还设有分别用于抵住所述左压板和右压板的外侧表面的左拉结螺母和右拉结螺母
。
[0015]更进一步的，所述限位螺母在连接杆上的位置与间距可调
。
[0016]更进一步的，所述左拉结螺母和右拉结螺母在芯杆上的位置与间距也可调
。
[0017]进一步的，所述黏滞耗能装置包括：
[0018]注填黏滞液体的主缸筒；
[0019]与所述主缸筒的右端相连通的副缸筒；
[0020]分别安装在所述主缸筒左右两端的左端盖与右端盖；
[0021]分别择一连接所述托架与盖板的左连接板与右连接板；
[0022]一端连接所述右连接板，另一端依次穿过所述右端盖
、
左端盖后并伸入所述副缸筒中的活塞杆；
[0023]安装在所述活塞杆上并置于所述主缸筒内的活塞，在活塞上还设有沿所述活塞杆方向贯通的孔洞
。
[0024]更进一步的，所述自复位弹簧为环形弹簧
。
[0025]更进一步的，所述孔洞设有若干个，并均布在所述活塞上
。
[0026]更进一步的，所述黏滞液体为硅油
。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0028](1)
可耗散宽广频率范围内能量
。
传统自复位耗能装置通常都是采用位移相关耗能或速度相关耗能单种耗能模式
。
速度相关耗能在低频振动时，耗能较少，而位移相关耗能在位移较小时，耗能较少
。
本专利技术结合位移相关耗能和速度相关耗能，可有效互相补充耗能，可耗散宽广频率范围内能量，具有广泛的应用范围
。
[0029](2)
优良的复位能力
。
无论节点是顺时针还是逆时针转动，都可保证环形弹簧始终处于进一步被压缩状态，可始终提供良好的复位能力
。
[0030](3)
可同时控制结构峰值位移
、
残余位移和峰值加速度
。
传统自复位耗能装置滞回响应通常表现为旗帜型，可有效控制结构峰值位移和残余位移
。
但由于耗能能力不足，不能有效控制结构峰值加速度和高阶振型
。
本专利技术在表现为旗帜型滞回的预压环形弹簧自复位耗能装置基础上附加黏滞耗能，可同时控制结构峰值位移
、
残余位移和峰值加速度
。
[0031](4)
位移放大功能
。
由于节点转动角度较小，传统自复位节点由于位移行程较小，导致耗能能力和复位能力不足
。
本专利技术通过设置大齿轮，可放大节点转动位移，进而提高黏滞耗能装置和自复位耗能装置的行程，提高其复位和耗能能力
。
可根据需要设置齿轮大小，得到理想的转动位移
。
[0032](5)
弹簧的预载可调
。
传统自复位耗能装置采用筒式连接，无法直接调节预载大小
。
本专利技术采用杆式连接，可根据需要通过调节左限位螺母和右限位螺母改变左限位板和右限位板之间的距离，进而可十分方便地调整环形弹簧的预载大小
。
[0033](6)
当结构安装了本专利技术提出的节点后，在地震过程中，无论节点是顺时针还是逆时针转动，都可保证环形弹簧始终处于进一步被压缩，震后在结构将要出现残余变形时，被压缩的环形弹簧会提供反弹力，推动结构回到初始平衡位置，进而减小残余变形，实现自复位
。
同时，在节点转动过程中，自复位耗能装置和黏滞耗能装置都可耗散地震能量进而减小
结构峰值动力响应
。
附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，其特征在于，包括：托架；通过转动轴与所述托架转动连接的转动架，在所述转动轴上还与其同轴连接的齿轮；分别位于所述转动轴上下方的两块盖板，在盖板上还设有与所述齿轮啮合的齿条；两端分别连接所述托架与盖板的自复位耗能装置；以及两端分别连接所述托架和盖板的黏滞耗能装置
。2.
根据权利要求1所述的一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，其特征在于，所述托架包括第一背板
、
以及垂直布置所述第一背板上且相互平行的两个托架勾，所述托架勾上加工有用于放置所述转动轴的勾槽
。3.
根据权利要求1所述的一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，其特征在于，所述转动架包括第二背板
、
垂直安装在所述第二背板上的耳板
、
以及安装在所述耳板上的所述转动轴，在转动轴的两端分别安装有一个所述齿轮
。4.
根据权利要求1所述的一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，其特征在于，所述盖板包括底板
、
以及垂直安装在所述底板上并用于与所述自复位耗能装置连接的连接侧板，在所述底板表面还加工有与所述齿轮啮合的所述齿条
。5.
根据权利要求1所述的一种自复位黏滞
‑
摩擦旋转节点，其特征在于，所述自复位耗能装置包括左连接头
、
右连接头
、
连接杆
、
左压板
、
右压板
、
自复位弹簧
、
以及芯杆，所述左连接头上固定安装有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞召，郭彤，徐刚，张瑞君，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：