[发明专利]一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑

说明书

本发明公开了一种摩擦‑金属屈服复合阻尼防屈曲支撑，所述阻尼器由防屈曲支撑和摩擦阻尼器两部分组成；防屈曲支撑由内而外依次设置内芯、无粘结层、混凝土及外套管；摩擦阻尼器设置在防屈曲支撑端部，主要由紧固部件、摩擦部件、滑动部件、连接部件组成。本发明公开的一种摩擦‑金属屈服复合阻尼防屈曲支撑，小震下摩擦阻尼器开始耗能，防屈曲支撑小震下提供刚度、中震以上开始耗能。本发明可以有效实现摩擦阻尼器与防屈曲支撑阻尼器的功能复合，实现摩擦‑金属屈服消能减振结构从小震到罕遇地震下的自适应消能减振功能。

技术领域

本发明涉及耗能减振领域，尤其是一种阻尼器，具体设计一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑。

背景技术

消能减振结构是指在结构中布置“消能元件”，地震下主要由消能元件耗散地震能量，以达到保护结构主体部件的目的。目前主要的消能元件主要包括位移相关型阻尼器、速度相关型阻尼器以及质量调谐阻尼器等，摩擦阻尼器和防屈曲支撑都属于位移相关型阻尼器，但两者各有特点，具体介绍如下：

(1)摩擦阻尼器

摩擦阻尼器主要由摩擦板、碟形弹簧以及高强螺栓构成。摩擦阻尼器的耗能机理为：阻尼器的两种摩擦板在结构传递的荷载下产生相对位移，阻尼器通过滑动摩擦耗散地震能量。摩擦板之间的滑动力不超过其摩擦力时，两种摩擦板之间不产生位移，所以摩擦阻尼器的弹性刚度很大，其在结构层间位移很小时(小震下)即可开始耗能。

(2)防屈曲支撑阻尼器

防屈曲支撑阻尼器是一种兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能的支撑型阻尼器。小震时，支撑内芯保持弹性，可以为结构提供抗侧刚度，中震或大震(超大震)时，内芯进入塑性，通过拉压屈服耗散能量，能有效保护结构主体构件。防屈曲支撑阻尼器主要由两个部分组成：一部分是内芯，用于承担结构传递的轴向力；另一部分是外包约束构件，用于为内芯提供足够的约束，防止其受压时失稳。内芯与外包约束构件之间通过布置无粘结材料等方式留有间隙，以保证内芯受压时泊松比的释放。

防屈曲支撑的内芯主要有一字形、十字形、H形等形式。按外包约束构件的不同，防屈曲主要有钢管混凝土防屈曲支撑、钢筋混凝土防屈曲支撑以及全钢防屈曲支撑。

对于长度较长的防屈曲支撑，如果其内芯屈服段长度较短，则其极限应变容易过大，不易满足低周疲劳要求；如果内芯屈服段较长，则防屈曲支撑内芯在小震下保持弹性，不能耗能。

综合以上摩擦阻尼器与防屈曲支撑阻尼器的性能特点，为了兼顾耗能减振结构从小震到大震(超大震)的自适应耗能性能，开发一种摩擦阻尼器与防屈曲支撑协同工作，实现从小震到大震(超大震)的自适应耗能复合阻尼器，有很重要的实际意义。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑，实现摩擦阻尼器与防屈曲支撑阻尼器协同工作，解决单种阻尼器难以同时满足从小震到大震(超大震)都能耗能的问题。

为达到上述目的，本发明的目的在于提供一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑，实现摩擦阻尼器与防屈曲支撑阻尼器在地震下协同工作、兼顾两种阻尼器的性能优点，解决单种阻尼器(摩擦阻尼器或防屈曲支撑)难以从小震到大震(超大震)都能很好的耗散地震能量的问题。所述摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑，由防屈曲支撑以及分布在其端部的摩擦阻尼器构成，摩擦阻尼器的两种摩擦板分别与防屈曲支撑的内芯与外围约束部件相连，用以实现两者的协同工作。

优选的，所述摩擦阻尼器可以分布在方钢管外部、内部，或内外部同时分布。

附图说明

图1为本发明的一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑具体实施方案一的侧面示意图；

图2为本发明的一种摩擦-金属屈服复合阻尼防屈曲支撑具体实施方案一的A-A截面示意图；