[发明专利]一种自复位的多层圆环弹簧摩擦阻尼器

说明书

本发明公开了一种自复位的多层圆环弹簧摩擦阻尼器，包括筒体、多层圆环弹簧、垫件、连接轴以及紧固件，多层圆环弹簧的两端均设有垫件，多层圆环弹簧以及垫件均设于筒体内，紧固件设于垫件的一侧，紧固件位于远离多层圆环弹簧的一侧，连接轴穿过多层圆环弹簧和垫件，紧固件连接于连接轴。多层圆环弹簧包括内层圆环件、至少一层中层圆环件以及外层圆环件，内层圆环件、中层圆环件以及外层圆环件由内至外依次设置且沿上下方向层叠间隔的设置多个。通过在筒体内设置多层圆环弹簧，由于圆环弹簧设置为多层，连接轴的力通过垫件传递到多层圆环弹簧时，通过逐层耗能，实现高耗能以及自复位的效果，具有耗能高，强度大，恢复力大等优点。

技术领域

本发明涉及土木工程耗能减震技术领域，特别是涉及一种自复位的多层圆环弹簧摩擦阻尼器。

背景技术

我国是一个地震多发地区，当地震来临时，建筑物的破坏与倒塌将会带来巨大的生命和财产损失。如何减轻地震作用下结构的振动响应，成为了土木工程领域一个十分重要的问题。减震技术是通过采用一定的耗能装置或附加子结构吸收或消耗地震传递给主体结构的能量，从而减轻结构的振动。减震方法主要有消能减震、吸振减震、冲击减震等类型。

环形弹簧是一种近几年在建筑结构减震、隔震领域兴起的可自复位阻尼器，由带内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合而成，当环形弹簧承受轴向压力时，内外圆环相互挤压且沿着锥面相对滑动，产生轴向位移，起到弹簧作用。同时，内外圆环之间产生巨大的摩擦力，可在相对滑动过程中通过摩擦力耗散能量。其在高荷载的作用下仅发生微小的变形，但耗能能力有限。

近年来，针对土木工程结构极罕遇地震、近断层地震的研究方兴未艾，传统的环形弹簧难以满足实际工程结构大刚度、高耗能的需求，因此迫切需要研发具备高耗能能力且可自复位的新型阻尼器。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种自复位的多层圆环弹簧摩擦阻尼器，包括筒体、多层圆环弹簧、垫件、连接轴以及紧固件，所述多层圆环弹簧的两端均设有所述垫件，所述多层圆环弹簧以及所述垫件均设于所述筒体内，所述连接轴、所述多层圆环弹簧以及所述垫件同轴设置，所述紧固件设于所述垫件的一侧，所述紧固件位于远离所述多层圆环弹簧的一侧，所述紧固件连接于所述连接轴；

所述多层圆环弹簧包括内层圆环件、至少一层中层圆环件以及外层圆环件，所述内层圆环件、所述中层圆环件以及所述外层圆环件由内至外依次设置且沿上下方向层叠间隔的设置多个，位于所述多层圆环弹簧的轴向两端的中层圆环件分别抵接于所述垫件。

有益效果：通过在筒体内设置多层圆环弹簧，多层圆环弹簧的两端均设有垫件，连接轴穿过多层圆环弹簧和垫件，紧固件连接于连接轴上。由于圆环弹簧设置为多层，连接轴的力通过垫件传递到多层圆环弹簧时，通过逐层耗能，实现高耗能以及自复位的效果，具有耗能高，强度大，恢复力大等优点。

在本发明的一些实施例中，所述内层圆环件具有内圆柱面的第一环部以及具有外锥面的第二环部，所述外层圆环件具有内锥面的第三环部以及具有外圆柱面的第四环部，所述中层圆环件具有内锥面的第五环部以及具有外锥面的第六环部。

在本发明的一些实施例中，至少部分所述第五环部与至少部分所述第二环部抵接。

在本发明的一些实施例中，至少部分所述第六环部与至少部分所述第三环部抵接。

在本发明的一些实施例中，位于所述多层圆环弹簧的轴向两端的中层圆环件的截面形状为梯形，其余各中层圆环件的截面形状为六边形。

在本发明的一些实施例中，所述中层圆环件设有两层，两层所述中层圆环件设置为相抵接的第一中层圆环件以及第二中层圆环件。