[发明专利]一种具有放大机制的复合耗能自复位支撑

说明书

本发明提供一种具有放大机制的复合耗能自复位支撑，包括支撑主杆、支撑副杆、粘弹性转动耗能系统、金属摩擦型转动耗能系统和组合碟簧复位系统；粘弹性转动耗能系统和金属摩擦型转动耗能系统结构相同均采用桥式放大机构原理进行设计，组合碟簧复位系统采用无论受到拉力和压力均对组合碟簧进行压缩的方式进行设计，组合碟簧对整体装置进行耗能和复位。本发明由于耗能装置属于附加在主副支撑之上，易于安装拆卸，发生破坏后极易更换，并不影响主体结构的正常使用功能，复位系统设定最大极限位移后往往不会发生破坏，无需更换。

技术领域

本发明涉及土木建筑结构技术领域，具体而言一种具有放大机制的复合耗能自复位支撑。

背景技术

现有的耗能系统，多数是将支撑主杆、支撑副杆和耗能系统设计为一体式，后期在耗能系统损坏的情况下，无法更换，且耗能形式单一，无法满足速度型和位移型阻尼器的双重耗能属性。连接结构复杂增加了安装成本及加工工程中产生的费用。而且耗能能力不足，不具备放大机制。

而且现在的耗能系统中往往不具备自复位结构体系，自复位结构体系即震后结构变形自恢复的新型结构体系，是目前结构可恢复功能的重要实现方式之一。研究表明，采用预应力钢绞线、形状记忆合金、组合碟簧均可实现结构的自复位性能，从而达到减少甚至消除结构残余变形的目的。

然而，已有自复位结构存在诸多不容忽视的实际问题。首先，与传统耗能支撑相比，自复位结构往往耗能不足会产生较大的峰值位移、峰值加速度响应；其次，现有自复位支撑的耗能机制过于单一，无法同时满足速度型和位移型复合耗能机制特点。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种具有放大机制的复合耗能自复位支撑。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有放大机制的复合耗能自复位支撑，包括支撑主杆、支撑副杆和至少一组转动耗能系统组；

支撑主杆与支撑副杆同轴设置；

转动耗能系统组包括两个围绕支撑主杆的轴线对称设置的转动耗能系统；

转动耗能系统包括两个转动板和两个外摩擦板，两个转动板的外端分别与支撑主杆和支撑副杆的外壁铰接，两个摩擦外板将两个转动板的内端夹在中间，且在两个转动板的内端处分别通过销轴将转动板与摩擦外板结合；外摩擦板与转动板之间设有套设在销轴上的摩擦片或粘弹性橡胶圈。

优选地，转动板与支撑主杆的轴线之间的夹角小于45°。

优选地，包括两个转动耗能系统组，且其中一个转动耗能系统组中的外摩擦板与转动板之间设有套设在销轴上的摩擦片，销轴具有预紧力将外摩擦板、摩擦片和转动板的内端夹紧；另外一个转动耗能系统组中的外摩擦板与是转动板之间设有套设在销轴上的粘弹性橡胶圈，且粘弹性橡胶圈与转动板和外摩擦板硫化连接。

优选地，四个转动耗能系统围绕支撑主杆的轴线均匀分布。

优选地，支撑主杆与支撑副杆之间设有组合碟簧复位系统，组合碟簧复位系统用于转动耗能系统形变后进行复位、用于支撑主杆和支撑副杆受载后耗能，且卸载后复位。

优选地，组合碟簧复位系统包括组合碟簧和安装组合碟簧的连接机构，组合碟簧设置在连接机构内，其轴线与支撑主杆的轴线重合，连接机构与支撑主杆和支撑副杆连接，连接机构使得支撑主杆和支撑副杆受到拉力或压力时，连接机构均压缩组合碟簧。

优选地，连接机构包括第一约束加载板、第二约束加载板，第一导向杆组和第二导向杆组；

第一约束加载板包括通过固定杆固定连接的第一外板和第一内板；

第二约束加载板包括通过固定杆固定连接的第二外板和第二内板；