[发明专利]一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器

说明书

本发明提供一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器，包括矩形框架，加载控件穿入所述矩形框架内，所述加载控件在所述矩形框架内的两端分别对称套有至少一个抛物线耗能钢板；所述抛物线耗钢板呈抛物线状；所述加载控件在两个抛物线耗钢板之间安装有碟簧自恢复装置，所述碟簧自恢复装置包括左右对称设置的两个拦阻滑块和多个碟簧组。加载过程中，加载控件轴间凸起推动拦阻滑块移动，拦阻滑块接触抛物线耗能钢板后，碟簧组及抛物线耗能钢板同时发生线弹性变形并均具有可恢复能力；随着碟簧组达到变形上限，则将推动抛物线钢板发生屈服变形并耗能。

技术领域

本发明应用于土木建筑结构，具体是一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器。

背景技术

近年数次强烈地震造成的人员伤亡虽已下降，经抗震设计的结构已实现了大震不倒的目标，但结构过大的塑性残余变形不仅使建筑结构使用功能中断，给震后修复工作带来巨大困难。结构虽然满足了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防要求，但震后存在较大的残余变形仍可能进一步加大结构的倒塌概率。一旦残余位移角大于0.5％时，修复或加固成本将高于重建成本，最后只能推倒重建，造成巨大的经济损失。自复位耗能装置兼具耗能和复位系统的双重功能，耗能系统可有效耗散外部输入能量，保护主体结构免于严重损坏，复位系统则能够有效降低甚至消除结构的残余变形。因此，开发震后残余变形小、具有自复位功能并能对非结构构件进行更换的新型抗震结构体系对降低震害产生的经济损失具有重要意义。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器。

本发明采用的技术手段如下：

一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器，包括矩形框架，加载控件穿入所述矩形框架内，所述加载控件在所述矩形框架内的两端分别对称套有至少一个抛物线耗能钢板；

所述抛物线耗钢板的纵截面呈抛物线状，且所述抛物线耗能钢板的对称轴与所述加载控件的对称轴重合，所述抛物线耗能钢板的开口端朝向所述矩形框架，且抛物线耗能钢板的开口端与所述矩形框架相抵，所述抛物线耗能钢板远离其开口端的一端与加工在所述加载控件上的轴肩凸起的端面相抵；

所述加载控件在两个所述轴肩凸起之间安装有碟簧减震耗能装置，所述碟簧减震耗能装置包括左右对称设置的两个拦阻滑块，且所述拦阻滑块套设在所述加载控件上，并与所述加载控件活动连接，两个所述拦阻滑块之间设有多个套设在所述加载控件上的多个碟簧组，加载过程中轴间凸起可推动拦阻滑块发生移动。

进一步地，所述加载控件在所述矩形框架内的两端分别对称套有多个依次接触连接的所述抛物线耗能钢板，且每个所述抛物线耗能钢板的开口端之间的距离从矩形框架至所述轴肩凸起的方向上依次减小，可将其视为多个钢板构成的减震弹簧，小变形情况下具有可恢复作用。

进一步地，所述矩形框架由上下设置的两个约束侧板和左右设置的两个约束端板通过螺栓固定形成。

进一步地，所述两个约束端板上分别对称加工有贯穿孔，左右延伸的所述加载控件的一端穿过一个所述贯穿孔后进入另一个所述贯穿孔内。

进一步地，所述拦阻滑块靠近所述轴肩凸起的一侧加工有内径与所述轴肩凸起相匹配的凹槽，且所述凹槽的槽深大于所述轴肩凸起的轴向长度。

进一步地，所述抛物线耗能钢板的开口端的外沿与所述抛物线耗能钢板的对称轴两侧的矩形框架的内壁之间具有弹性间隙或不具有弹性间隙，具有弹性间隙时，抛物线钢板组可视为减震弹簧，具有一定可恢复性能，不具有弹性间隙时，抛物线钢板组弹性变形则有所降低，在相对低位移条件下即可发生塑性变形。

进一步地，所述抛物线耗钢板以其对称轴方向为Y轴，垂直于所述对称轴方向为X轴，以所述抛物线耗能钢板远离所述开口端的一端为坐标原点，所述抛物线耗能钢板所在的抛物线坐标方程为：

y＝a×x²；