[发明专利]基于受拉屈服变形控制的耗能装置及工作方法

权利要求书

1.基于受拉屈服变形控制的耗能装置，其特征在于：包括壳体、设于壳体内的活塞、连接于活塞一侧并伸出壳体外的推拉杆、连接于活塞另一侧的复位机构，以及连接于活塞两侧并与壳体相连的耗能元件；在地震时，圆钢杆受拉屈服以减少输入至木构架的地震作用，复位机构能够产生拉力或压力使耗能元件复位；

所述耗能元件为圆钢杆，活塞每侧的圆钢杆相对推拉杆对称分布；

所述耗能元件的两端分别设有外螺纹，活塞两侧对应设有相适配的内螺纹以连接相应耗能元件的一端；活塞一侧的耗能元件的另一端穿过壳体，并通过配套的螺母来紧固；活塞另一侧的耗能元件的另一端穿过固连于壳体内的上限位挡板，并通过配套的螺母来紧固；

所述壳体、活塞、推拉杆和复位机构同轴线布置；

所述壳体采用钢制，包括筒状的外壳及分别可拆卸连接于外壳两端的端盖；外壳的两端设有外螺纹，端盖上对应设有相适配的内螺纹以连接外壳；

所述推拉杆伸出壳体的一端设有铰链，以与木构架的木构造柱铰接；与推拉杆相对端的壳体上设有铰链，以与木构架的木圈梁铰接，以此形成木构架耗能节点。

2.根据权利要求1所述的基于受拉屈服变形控制的耗能装置，其特征在于：所述上限位挡板焊接于壳体内。

3.根据权利要求1所述的基于受拉屈服变形控制的耗能装置，其特征在于：所述复位机构包括复位弹簧，复位弹簧的一端连接在固连于活塞上的弹簧连接件上，另一端连接在固连于壳体内侧的弹簧连接件上。

4.根据权利要求3所述的基于受拉屈服变形控制的耗能装置，其特征在于：所述复位弹簧的两端的弹簧连接件分别通过螺钉固定在活塞和壳体上。

5.基于受拉屈服变形控制的耗能装置的工作方法，适用于权利要求1～4任一项所述的耗能装置，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将耗能装置的推拉杆与木构架的木构造柱铰接，与推拉杆相对端的壳体与木构架的木圈梁铰接，从而将耗能装置安装在木构架梁柱连接节点夹角处；

S2.根据设计目标，当耗能装置处于小震时，即层间位移角为1/350时，耗能装置中耗能元件不发生形变，耗能装置未耗能；

当处于中震时，即层间位移角为1/150时，由于木构架梁柱连接节点夹角受地震作用变大或变小，从而推拉杆发生移动带动活塞，使得耗能元件开始受拉屈服变形，进入塑性阶段，耗能装置开始耗能；

当处于大震时，即层间位移角为1/50时，耗能元件已受拉屈服但还未进入颈缩阶段，耗能元件不会被拉断，从而保证木构架在整个地震作用中不发生倒塌，同时保证其在大震时仍具有竖向支撑的作用；

S3.地震结束后，活塞在复位机构作用下发生移动，其移动方向与地震作用下的移动方向相反，从而使得耗能元件复位。