[发明专利]一种可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置

说明书

本发明公开了一种可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置，包括钢轴、蝶形弹簧组、钢套和连接头，所述连接头设于所述钢套的两端，所述蝶形弹簧组套设在所述钢轴外周，所述钢轴的一端和蝶形弹簧组设于所述钢套内，钢轴的另一端伸出钢套与所述连接头连接，所述钢轴的两端分别设有预紧件。通过调整蝶形弹簧组中蝶形弹簧的数量可以实现对承载力和变形值的调节，通过在钢轴两端设置预紧件对蝶形弹簧组施加预紧力，当建筑结构发生形变时，通过钢套或预紧件挤压蝶形弹簧组使其产生形变，达到抗侧和耗能的作用；此外通过钢轴和预紧件的固定作用，可实现对装置刚度的调节，以满足建筑结构在正常使用和极限状态时对抗侧刚度和耗能的要求。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置。

背景技术

地震作为自然灾害之一，给人类的生存和发展造成了极大的威胁，并造成了极大的损失。我国位于环大平洋火山地震带西部，是世界上地震灾害最严重的国家之一，做好抗震减灾工作具有重大的意义。随着城市人口越来越多，建筑的楼层越来越高，如今关于建筑的防震抗震技术受到了越来越多人的关注。

最初抗御地震以“抗”为主要途径，通过增大结构截面和配筋来抵抗地震，该方法的结果是截面越大，地震作用也越大，所需截面及配筋也越多，形成一种恶性循环，不仅难以保证安全，且大大提高了建筑造价。针对上述问题，之后出现了一种以“减”为途径的地震抵御方法，即在建筑结构上设置控制装置，其中耗能减震技术是最有效的途径之一，如图1所示，为现有的建筑抗震耗能装置，主要包括屈曲约束支撑1’，其通过上节点2’和下节点3’与建筑结构连接。可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。然而屈曲约束支撑的长度和截面往往较大，不适宜在较小的空间中使用，具有一定的局限性，同时对于承载力、变形值和刚度的调整范围有限，未能切实满足建筑结构在正常使用和极限状态时对抗侧刚度和耗能的要求。

发明内容

本发明为了克服以上不足，提供了一种适用范围大，且承载力、变形值和刚度可调的可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置，包括钢轴、碟形弹簧组、钢套和连接头，所述连接头设于所述钢套的两端，所述碟形弹簧组套设在所述钢轴外周，所述钢轴的一端和碟形弹簧组设于所述钢套内，钢轴的另一端伸出钢套与所述连接头连接，所述钢轴的两端分别设有预紧件。

优选的，所述预紧件为预紧螺母，所述钢轴的两端分别设有与所述预紧螺母相适配的螺纹。

优选的，所述钢轴每端的预紧螺母数量为两个。

优选的，所述碟形弹簧组由若干碟形弹簧同向/正反向叠合而成。

优选的，所述碟形弹簧组设有两组。

优选的，两组所述碟形弹簧组之间设有钢轴套，所述钢轴套与所述钢轴滑动连接。

优选的，所述轴套的其中一端和连接头之间还设有刚性支撑。

优选的，所述刚性支撑采用金属材料制成。

本发明提供的可调整承载力、变形值和刚度的建筑抗震耗能装置，包括钢轴、碟形弹簧组、钢套和连接头，所述连接头设于所述钢套的两端，所述碟形弹簧组套设在所述钢轴外周，所述钢轴的一端和碟形弹簧组设于所述钢套内，钢轴的另一端伸出钢套与所述连接头连接，所述钢轴的两端分别设有预紧件。通过调整碟形弹簧组中碟形弹簧的数量可以实现对承载力和变形值的调节，通过在钢轴两端设置预紧件对碟形弹簧组施加预紧力，当建筑结构发生形变时，通过钢套或预紧件挤压碟形弹簧组使其产生形变，达到抗侧和耗能的作用；此外通过钢轴和预紧件的固定作用，可实现对装置刚度的调节，以满足建筑结构在正常使用和极限状态时对抗侧刚度和耗能的要求。

附图说明

图1是现有的建筑抗震耗能装置的结构示意图；