[实用新型]旋转式摩擦型可更换耗能连梁

说明书

本实用新型提供了一种旋转式摩擦型可更换耗能连梁，其包括位于连梁中央的可更换段以及分布于其两侧的设置在剪力墙墙肢处的非消能段，可更换段的两端分别与非消能段固定连接，可更换段包括两个前后布置的旋转式摩擦耗能阻尼器单体以及位于其中部空间处的型钢板，型钢板又整体连接至非消能段，从而增强可更换段整体性和动作的一致性；旋转式摩擦耗能阻尼器单体中外套筒的底板与内嵌筒的底板螺栓固定连接并分别沿不同对角线在左右两侧与传动杆螺栓连接，内嵌筒与外套筒形成的筒壁间充填高阻尼橡胶芯；本实用新型通过更换连梁的手段，可以根据需求进行适当调整，便于安装，适用性强，从而提高了结构的抗震性能，可用于恢复功能剪力墙结构体系。

技术领域

本实用新型属于土木工程结构抗震与消能减振技术领域，具体涉及一种旋转式摩擦型可更换耗能连梁。

背景技术

联肢剪力墙结构是目前高层建筑广泛采用的抗侧力体系之一。在联肢剪力墙的设计中，连梁作为其抗震体系的第一道防线，在遭遇超越设防烈度的地震作用下，往往遭到严重的剪切型破坏，给震后修复造成巨大困难，震后建筑往往会因为局部损伤过大无法修复而推倒重建，造成巨大的经济损失。目前已研发的可更换耗能连梁大多是在中震和大震下才开始耗能，而在小震和风振时保持弹性，无法满足高层和超高层建筑结构舒适度的要求。大多数可更换连梁通过可更换段金属屈服耗能或者铅芯橡胶阻尼器耗能，铅芯橡胶阻尼器容易受温度等环境因素的影响。

专利文献CN107905400A公布了一种自感知电涡流型可更换耗能连梁，其通过合理的构造方式将传统金属耗能阻尼机制与电涡流阻尼机制结合起来，电涡流阻尼器的原理是导体质量处于变化着的磁场或者在磁场中运动时，根据法拉第电磁感应定律，在导体质量块内产生感应电动势，从而在质量块内形成电涡流，产生电阻热效应消耗振动能量；电涡流又会形成与原磁场方向相反的新磁场，从而产生与导体运动方向相反的阻尼力，起到减振耗能的作用。

摩擦型阻尼器作为一种耗能装置，因其耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响不大，取材容易，造价低廉，因而具有很好的应用前景。特别是在控制结构近断层地震反应和中高层结构地震反应方面具有独特优势。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，为了克服已有可更换耗能连梁变形能力、稳定性和耐久性较差的不足，因此，本实用新型提出了一种适应不同振动强度、易于控制破坏位置、消能减振效果良好、耐久性好和可更换的旋转式摩擦型可更换耗能连梁。本实用新型的旋转式摩擦型可更换耗能连梁通过旋转式摩擦耗能阻尼器和位移型金属耗能阻尼器的结合，位移型金属耗能阻尼器即两个旋转式摩擦耗能阻尼器中间布置的型钢板，以实现适应不同振动强度，全阶段保护主体结构的安全和舒适，小震或风振时，旋转式摩擦耗能阻尼器发挥作用，中震及大震时，旋转式摩擦耗能阻尼器和位移型金属耗能阻尼器同时发挥作用，同时保证控制破坏位置、提高消能减振效果的目标，且在大震后易于修复更换，实现建筑正常使用功能的快速恢复。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种旋转式摩擦型可更换耗能连梁，其包括位于连梁中央的可更换段以及分布于可更换段两侧的设置在剪力墙墙肢处的两个非消能段1，可更换段的两端分别与非消能段1固定连接，可更换段包括两个前后布置的旋转式摩擦耗能阻尼器单体14，以及位于两个旋转式摩擦耗能阻尼器单体14中部空间处的型钢板13，型钢板13在两边侧又通过端板2整体连接至非消能段1，从而增强可更换段整体性和动作的一致性，同时形成了贯穿于旋转式摩擦耗能阻尼器体系内的刚支架结构；型钢板13设置于相邻的非消能段1轴向截面的中心部位，且型钢板13焊接固定于端板2，并通过固定螺栓9与非消能段1连接，从而增大可更换消能段的强度与刚度，为非消能段1提供足够的约束力，在大震情况下，起到消能减振作用。

每个旋转式摩擦耗能阻尼器单体14包括外套筒5、内嵌筒6、传动杆3和高阻尼橡胶芯 8，外套筒5和内嵌筒6分别沿不同对角线在左右两侧通过传动螺旋10与传动杆3连接；外套筒5和内嵌筒6形成的筒壁间充填高阻尼橡胶芯8。