[发明专利]一种铅粘弹性钢棒弯-拉变形转换自复位耗能支撑

说明书

本发明提供一种铅粘弹性钢棒弯‑拉变形转换自复位耗能支撑，包括设置在左加载控制装置、右加载控制装置之间的弹性复位系统和位于弹性复位系统上下两侧且对称设置的混合耗能系统；混合耗能系统包含布置于所述外约束钢板与内剪切钢板之间的粘弹性材料及穿过所述外约束钢板和内剪切钢板通孔的铅芯和耗能钢棒；所述外约束钢板和所述内剪切钢板的连接处通过螺栓连接，耗能钢棒两端通过内设弹簧垫片的螺母拧紧；所述外约束钢板和所述内剪切钢板呈人字形连接，所述外约束钢板与所述内剪切钢板分别与所述左、右加载控制装置铰接。本发明兼具铅粘弹性阻尼器和金属阻尼器的性能特点，调整人字形夹角可提升其耗能能力，该支撑能够有效降低结构的残余变形。

技术领域

本发明涉及土木建筑结构技术领域，具体而言是一种具有速度型、位移敏感型和后屈服承载能力增强型自复位耗能支撑结构，尤其涉及一种铅粘弹性钢棒弯-拉变形转换自复位耗能支撑。

背景技术

地震造成的结构残余位移过大可能会严重影响结构的正常使用，近些年，具有自复位功能的构件及结构体系正成为地震工程界的研究热点之一，其不仅有较强的耗能能力，能有效降低结构在地震中的响应，而且还具有较强的自复位能力，可以使结构在震后恢复原位。

目前已有自复位装置，耗能系统与复位系统往往连接较为复杂，同时无法充分发挥耗能系统的耗能能力，耗能系统的性能特点通常过于单一，无法适应不同形式的外部荷载。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种铅粘弹性钢棒弯-拉变形转换自复位耗能支撑。

本发明采用的技术手段如下：

一种铅粘弹性钢棒弯-拉变形转换自复位耗能支撑，包括设置在左加载控制装置、右加载控制装置之间的弹性复位系统和分别位于弹性复位系统上下两侧且对称设置的混合耗能系统；

所述复位系统的两端分别与所述左加载控制装置和所述右加载控制装置连接；

所述混合耗能系统包括内剪切钢板和两个外约束钢板，两个所述外约束钢板的一端将所述内剪切钢板的一端夹在中间，所述内剪切钢板的另一端与所述右加载控制装置铰接，所述外约束钢板的另一端与所述左加载控制装置铰接；

所述外约束钢板和所述内剪切钢板的连接处通过拧紧螺栓连接，可通过该螺栓施加初始预压力，且所述连接处设有多个同时穿过所述外约束钢板和所述内剪切钢板的耗能钢棒；

所述内剪切钢板和所述外约束钢板呈人字形连接。

进一步地，所述复位系统包括左右对称设置的左约束端板和右约束端板、上下对称设置的两个约束侧板，且所述约束侧板的两端分别与所述左约束端板和所述右约束端板固定连接；

所述左约束端板、所述右约束端板和两个所述约束侧板所围成的空间内设有加载轴，所述加载轴的右端穿过所述右约束端板后穿入所述右加载控制装置的中部，并与其铰接；

所述加载轴的左端和右部上具有限位螺母，且两个所述限位螺母之间设有套在所述加载轴上，并与所述加载轴滑动连接的两个滑块，两个所述滑块之间夹有弹簧，所述约束侧板的两端内壁分别具有向所述加载轴的轴线方向延伸的约束凸起，且所述滑块与所述约束凸起接触连接；位于左侧的所述限位螺母与所述左约束端板之间、位于右侧的所述限位螺母与所述右约束端板之间均设有位移腔，所述左约束端板与所述左加载控制装置铰接。

进一步地，所述内剪切钢板在所述连接处处具有圆头Ⅰ，所述外约束钢板在所述连接处处具有圆头Ⅱ，且两个所述圆头Ⅱ将所述圆头Ⅰ夹在中间，并通过所述拧紧螺栓连接，所述拧紧螺栓穿过所述圆头Ⅰ和所述圆头Ⅱ的中心，多个所述耗能钢棒围绕所述拧紧螺栓均匀分布，且所述耗能钢棒的两端通过设有弹性垫片的螺母拧紧，加载过程中允许弹性垫片发生一定程度压缩变形，以此确保耗能钢棒完成弯-拉变形转换。

进一步地，所述左加载控制装置和所述右加载控制装置结构相同，均包括矩形部和位于所述矩形部上下两端的圆形部；