[发明专利]一种配置无级调节摩擦耗能装置的自复位支撑

说明书

本发明涉及一种配置无级调节摩擦耗能装置的自复位支撑，包括：连接传力机构：包括外套筒、内套筒、两个端部连接板和两个端板，内套筒置于外套筒内，并与外套筒径向相对固定，两个端部连接板位于相对的两端，并分别固定连接内套筒和外套筒的端部，两个端板分别位于外套筒和内套筒的轴向两侧；自复位机构；摩擦耗能机构：包括分别固定在外套筒和内套筒上的两个内摩擦板、两个外摩擦板、以及预紧螺栓，两个外摩擦板通过预紧螺栓夹紧两块内摩擦板。与现有技术相比，本发明可以解决支撑耗能能力和自复位能力之间的冲突，在提供可靠耗能能力的同时减少对于支撑复位的阻碍，并实现支撑加卸载刚度和屈服承载力调节的灵活性。

技术领域

本发明属于抗侧支撑技术领域，涉及一种配置无级调节摩擦耗能装置的自复位支撑。

背景技术

支撑作为一种建筑结构抗侧构件被广泛应用于土木工程领域，但传统支撑在强震后会因残余变形过大和核心部件屈曲丧失其功能。为此，出现了能够防止支撑屈曲的BRB支撑和提供一定自回复能力以减小残余变形的自复位支撑。

由于BRB支撑在强震后仍然有较大的残余变形，为了降低结构的震后损伤与变形，一种最新的技术是利用基于超弹性预应力作为预紧核心构件(拉索、棒材等)所提供的回复力，来促进整体结构复位的自复位支撑；同时，由于自复位支撑耗能不足，会放大结构的地震响应，需要通过附加摩擦装置或金属屈服等形式提供耗能能力以耗散地震输入的能量。其中，摩擦耗能形式作为一种稳定、便捷的耗能形式在土木工程领域得到了广泛的应用。但是，由于传统摩擦耗能形式所提供的摩擦力总是有阻碍运动的趋势，因此当支撑卸载时，过大的摩擦力会阻碍支撑的自复位能力。同时，现有的自复位支撑加卸载刚度和承载力互相耦合，无法独立调节。上述问题限制了自复位支撑的进一步推广和应用。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种配置无级调节摩擦耗能装置的自复位支撑，可以解决支撑耗能能力和自复位能力之间的冲突，在提供可靠耗能能力的同时减少对于支撑复位的阻碍，并实现支撑加卸载刚度和屈服承载力调节的灵活性。具体为，可实现摩擦力随支撑加载而增大以提高耗能能力，且随支撑卸载而减小以提供自复位能力的无级调节，最终实现新型支撑在减小回复阻碍力的情况下，保证摩擦装置的耗能能力，同时增加承载力和刚度调节的灵活性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种配置无级调节摩擦耗能装置的自复位支撑，包括：

连接传力机构：包括外套筒、内套筒、两个端部连接板和两个端板，其中，所述的内套筒置于外套筒内，并与外套筒径向相对固定，所述的两个端部连接板位于相对的两端，并分别固定连接内套筒和外套筒的端部，所述的两个端板分别位于外套筒和内套筒的轴向两侧；

自复位机构：包括呈张紧状态分别固定连接两个端板的自复位拉索组件；

摩擦耗能机构：包括分别固定在外套筒和内套筒上的两个内摩擦板、两个外摩擦板、以及预紧螺栓，其中，两个内摩擦板沿轴向呈同一直线排列，所述的两个外摩擦板通过预紧螺栓连接，并夹紧两块内摩擦板的两侧表面。

进一步的，所述的外摩擦板与内摩擦板的摩擦接触界面具有斜面部分或曲面部分，使得外摩擦板与内摩擦板发生相对位移时，两外摩擦板的间距发生改变。

更进一步的，所述的摩擦接触界面包括沿外摩擦板与内摩擦板相对位移方向的平面段、以及置于平面段之间并沿垂直平面段方向凸出的凸出段，所述的凸出段呈斜面或曲面状，并与平面段之间光滑过渡。

更进一步优选的，所述的凸出段设置有一段或多段。

进一步的，所述的内摩擦板上设有贯通的轴向滑槽，所述的外摩擦板上设有贯通的连接圆孔，通过穿过所述轴向滑槽并可沿其滑动的所述预紧螺栓，使得内摩擦板与外摩擦板之间呈受压状态摩擦接触。

进一步的，所述的预紧螺栓具有垂直于内摩擦板和外摩擦板的摩擦接触界面的弹性变形能力。