[发明专利]一种具有双重耗能特性的金属-可变摩擦复合阻尼器

说明书

本发明提供了一种具有双重耗能特性的金属‑可变摩擦复合阻尼器，属于土木工程抗震技术领域。该阻尼器包括上连接金属板、中连接金属板和下连接金属板，上连接板和下连接板分别通过螺栓与主体结构固定连接，中连接金属板和上连接金属板间设置有至少一耗能金属板，中连接金属板与下连接金属板间依次设置有滑动金属板和摩擦耗能金属板，预紧力施加机构依次穿过中连接金属板、滑动金属板、摩擦耗能金属板以及下连接金属板，用于施加将滑动金属板和摩擦耗能金属板夹紧的预紧力。本发明克服了传统摩擦阻尼器在振动过程中处于停止阶段时仅为结构提供刚度而无法发挥耗能能力的不足，从而实现了“双重耗能”的效果，满足结构多级抗震设防的性能需求。

技术领域

本发明涉及土木工程抗震技术领域，尤其是涉及一种具有双重耗能特性的金属-可变摩擦复合阻尼器。

背景技术

消能减震结构是指在建筑中安装消能减震装置(如金属阻尼器、摩擦阻尼器等)，通过消能减震装置的相对变形来耗散输入结构的地震能量，达到预期的防震减震要求。传统的金属阻尼器受限于金属材料塑性变形能力，在高烈度地震(尤其是极罕遇地震)作用下会存在因塑性变形能力有限而失效破坏的风险。另外，传统的摩擦阻尼器仅能在所受推力超过起滑力时发挥摩擦耗能作用，当所受推力小于起滑力而处于停止状态时，阻尼器不能发挥摩擦耗能作用，即摩擦阻尼器在多遇地震乃至极罕遇地震作用下处于停止状态时无法发挥耗能作用，从而难以满足结构的多水准抗震设防需求。

因此，迫切需要研发具备大行程、鲁棒性强、造价低廉、适于工程应用的新型阻尼器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双重耗能特性的金属-可变摩擦复合阻尼器，该复合阻尼器能够解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供一种具有双重耗能特性的金属-可变摩擦复合阻尼器，包括：上连接金属板、至少一中连接金属板和下连接金属板，所述上连接板和所述下连接板分别通过螺栓与主体结构固定连接，靠近所述下连接金属板的中连接金属板和所述上连接金属板或靠近其的中连接金属板间设置有至少一耗能金属板，所述中连接金属板与所述下连接金属板或所述上连接金属板间依次设置有滑动金属板和摩擦耗能金属板，预紧力施加机构依次穿过所述中连接金属板、所述滑动金属板、所述摩擦耗能金属板以及所述下连接金属板或所述上连接金属板，用于施加将所述滑动金属板和所述摩擦耗能金属板夹紧的预紧力。

作为优选技术方案，所述中连接金属板的数量为一块，所述耗能金属板的底端与所述中连接金属板固定连接，所述耗能金属板的顶端与所述上连接金属板固定连接，所述中连接金属板与所述下连接金属板通过所述预紧力施加机构相连接。

作为优选技术方案，所述中连接金属板的数量为两块，所述耗能金属板设置于两块所述中连接金属板间，且所述耗能金属板的顶端和底端分别与各所述中连接金属板固定连接，且各个所述中连接金属板分别与所述上连接金属板和所述下连接金属板通过所述预紧力施加机构相连接。

进一步地，所述预紧力施加机构包括高强螺栓、预紧弹簧、垫圈和固定螺母，所述高强螺栓依次穿过所述中连接金属板、所述滑动金属板、所述摩擦耗能金属板及所述下连接金属板或所述上连接金属板，并与所述固定螺母适配安装，所述预紧弹簧和所述垫圈安装于所述高强螺栓的根部和所述中连接金属板表面之间。

进一步地，所述预紧弹簧为碟形弹簧。

进一步地，所述中连接金属板的底部或顶部开设有第一卡槽，所述滑动金属板的顶部或底部卡于所述第一卡槽内，所述下连接金属板的顶部或所述上连接金属板的底部开设有第二卡槽，所述摩擦耗能金属板的底部或顶部卡于所述第二卡槽内，所述中连接金属板和所述滑动金属板上开设有多组相对应的圆孔，所述摩擦耗能金属板及所述下连接金属板或所述上连接金属板上开设有与所述圆孔相对应的长孔，所述高强螺栓依次穿过所述圆孔和所述长孔，并与所述固定螺栓适配安装。

进一步地，所述上连接金属板、所述中连接金属板、所述下连接金属板、所述滑动金属板均为矩形钢板件。