【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减震装置，具体涉及一种可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置。
技术介绍
1、延性抗震体系与减隔震体系广泛应用于建筑、桥梁的抗震设计中，其设防目标为“小震不坏、中震可修、大震不倒”，但上述两种设计方法存在无法充分考虑结构震后功能可恢复性的不足。为此，自复位体系出现并引起了广泛重视，其实现路径主要有摇摆自复位体系和附加自复位减震装置体系，后者因在新建和既有结构中均可应用而备受瞩目。该体系的核心构件为自复位减震装置，其通过阻尼部件耗散地震输入能量，复位部件加快震后正常使用功能恢复，可显著减小桥梁损伤，缩短震后修复时间。
2、既有自复位减震装置的复位方式主要分为3类：形状记忆合金、预应力筋、预压弹簧。形状记忆合金的可恢复应变可达10％，显著大于普通钢材(2％)，且具有一定的耗能能力，可作为自复位核心元件。基于预应力筋的自复位减震装置采用施加初始张拉力的高强钢绞线作为复位元件。基于弹簧的自复位减震装置类似，采用施加预压力的高强钢碟簧作为复位元件。三者均是利用材料的弹性恢复力提供自复位能力。
3、既有自复位减震装置的耗能方式主要分为2类：速度型阻尼器和位移型阻尼器，前者通过黏滞液体或黏弹性材料耗散地震能量，其耗能能力与速度、位移均相关；后者通过金属剪切或屈曲变形、摩擦作用耗能，其耗能能力主要与位移相关。复位部件与耗能部件连接，即可组成具有旗帜形滞回曲线的复位减震装置。
4、基于形状记忆合金的自复位减震装置因其价格昂贵、受温度影响大，难以在实际工程中推广应用；预应力筋、预压弹簧的变形能
5、既有金属屈曲、剪切耗能部件的屈后刚度为一恒定值，难以实现中小震作用下充分耗能、大震限位的理想工作机制，且其复位后内力重分布、抗疲劳性能较差，难以发挥原有功能、易损伤破坏，需及时更换；摩擦阻尼器长时间使用后的摩擦面老化和预紧螺栓松动难以避免，导致其耗能能力不稳定。黏滞阻尼器、粘弹性阻尼器因其价格昂贵、维护成本较高，较少作为耗能部件。
6、为实现结构震后完全自复位，当前常用技术需确保自复位部件提供的弹性恢复力大于耗能部件屈服力，导致既有装置需具有较高水平的初始预应力，该特性严重限制了自复位减震装置的推广应用，原因在于：1)长时间使用后预应力损失严重；2)装置各部位之间内力较大，导致连接件难以设计，成本较高；3)初始预应力施加困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可显著降低装置的初始预应力水平、减小安装空间需求，实现了装置的刚度可变特性，增强了铅挤压阻尼机构的耗能与限位能力的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：
3、一种可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，包括：
4、外管、以及一端可活动的伸入所述外管的内管；所述外管的一端设有外管端板，所述内管的另一端设有内管端板；所述外管的内部依次设有四个挡板，相邻的两个挡板之间为一个腔体；
5、位于两端的两个所述腔体内均设有一弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别连接有第一卡板、第二卡板，所述第一卡板设于靠近所述内管端板的一端；
6、所述内管可活动的穿过所述挡板、所述弹性复位件、所述第二卡板，所述第一卡板与所述内管的外壁固定连接；
7、位于中间的所述腔体的两个挡板分别连接有一位移放大机构，两个所述位移放大机构分别连接有一铅挤压阻尼机构，所述铅挤压阻尼机构连接在所述外管上。
8、可选的，所述铅挤压阻尼机构包括可拆卸的连接在外管的外壁上的套筒，所述套筒内设有挤压腔，挤压腔内部灌铅；所述挤压腔内设有挤压圆盘，所述挤压圆盘连接有传力轴，所述传力轴可活动的穿过所述套筒后与所述位移放大机构连接。
9、可选的，所述位移放大机构包括第一连杆、与所述第一连杆的一端铰接的第二连杆、与所述第二连杆的另一端铰接的第三连杆。
10、可选的，所述第一连杆的另一端连接所述传力轴，所述第三连杆的另一端固定连接所述挡板。
11、可选的，所述挤压圆盘通过第一固定螺栓连接在所述传力轴上，传力轴的另一端可活动的穿过套筒以及所述外管，伸入所述位于中间的腔体内连接第一连杆；挤压腔的内部对称布置两个挤压挡块；套筒通过第二固定螺栓连接于外管。
12、可选的，所述第一连杆的另一端通过第三固定螺栓连接所述传力轴。
13、可选的，所述第一连杆通过第一铰接螺栓连接第二连杆；所述第二连杆通过第二铰接螺栓-连接第三连杆。
14、可选的，所述弹性复位件为碟形弹簧。
15、本专利技术有益效果：铅挤压耗能机制与自复位系统结合使用的复位减震装置，该组合可实现装置具有震后无损伤、抗疲劳性、长耐久性、抗腐蚀性的优良特性；将铅挤压阻尼器的速率相关特性用于自复位装置中，该应用可显著降低装置的初始预应力水平；圆盘式铅挤压阻尼器，可显著减小安装空间需求；将位移放大机构作为复位系统与铅挤压阻尼机构的连接方式，实现了装置的刚度可变特性，可增强铅挤压阻尼机构的耗能与限位能力。
16、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述铅挤压阻尼机构(9)包括可拆卸的连接在外管的外壁上的套筒(10)，所述套筒(10)内设有挤压腔(11)，挤压腔(11)内部灌铅；所述挤压腔(11)内设有挤压圆盘(12)，所述挤压圆盘(12)连接有传力轴(13)，所述传力轴(13)可活动的穿过所述套筒(10)后与所述位移放大机构(8)连接。
3.根据权利要求2所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述位移放大机构(8)包括第一连杆(14)、与所述第一连杆(14)的一端铰接的第二连杆(15)、与所述第二连杆(15)的另一端铰接的第三连杆(16)。
4.根据权利要求3所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述第一连杆(14)的另一端连接所述传力轴(13)，所述第三连杆(16)的另一端固定连接所述挡板(5)。
5.根据权利要求2所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其
6.根据权利要求4所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述第一连杆(14)的另一端通过第三固定螺栓(20)连接所述传力轴(13)。
7.根据权利要求5所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述第一连杆(14)通过第一铰接螺栓(21)连接第二连杆(15)；所述第二连杆(15)通过第二铰接螺栓(22)连接第三连杆(16)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述弹性复位件(23)为碟形弹簧。
...【技术特征摘要】
1.一种可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述铅挤压阻尼机构(9)包括可拆卸的连接在外管的外壁上的套筒(10)，所述套筒(10)内设有挤压腔(11)，挤压腔(11)内部灌铅；所述挤压腔(11)内设有挤压圆盘(12)，所述挤压圆盘(12)连接有传力轴(13)，所述传力轴(13)可活动的穿过所述套筒(10)后与所述位移放大机构(8)连接。
3.根据权利要求2所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述位移放大机构(8)包括第一连杆(14)、与所述第一连杆(14)的一端铰接的第二连杆(15)、与所述第二连杆(15)的另一端铰接的第三连杆(16)。
4.根据权利要求3所述的可变刚度-震后免损伤的低预应力自复位减震装置，其特征在于，所述第一连杆(14)的另一端连接所述传力轴(13)，所述第三连杆(16)的另一端固定连接所述挡板(5)。
...【专利技术属性】
技术研发人员：江辉，李新，陈良江，周勇政，卢文良，孙宗磊，张程，任阳，王岚，蔡欣爽，王若昕，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。