本發(fā)明涉及結構抗震與減震控制,尤其涉及一種變截面摩擦阻尼器。
背景技術:
1、鋼筋混凝土(rc)框架結構在地震作用下易發(fā)生顯著的層間位移,甚至因能量耗散不足導致脆性破壞。耗能減震技術通過在結構關鍵部位安裝阻尼器來保護主體結構,其中摩擦阻尼器因具備造價低廉、耗能穩(wěn)定等優(yōu)勢而得到廣泛應用。
2、然而,現(xiàn)有的常規(guī)摩擦阻尼器存在明顯的邏輯死穴:其摩擦力在滑動后始終保持恒定。這導致阻尼器無法根據(jù)地震響應的劇烈程度(位移大小)進行自適應調節(jié)。如果初始預緊力設定過低,大震下耗能不足;如果設定過高,基本地震下阻尼器難以啟動。為了解決這一問題,現(xiàn)有技術中出現(xiàn)了一些變摩擦阻尼器(例如筒式可變摩擦阻尼器),但其內部構造大多較為復雜,多部件之間的變形協(xié)調性較差;更為致命的是,此類變摩擦阻尼器體積龐大,在框架結構中安裝時嚴重侵占建筑可用空間,實際工程應用價值受限。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有摩擦阻尼器輸出摩擦力恒定、無法自適應位移調節(jié),且現(xiàn)有變摩擦阻尼器構造復雜、占用空間大的技術缺陷,本發(fā)明提供了一種變截面摩擦阻尼器。其與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具備以下顯著的工程優(yōu)勢:
2、(1)實現(xiàn)自適應的變摩擦力輸出與高效耗能:本發(fā)明拋棄了復雜的液壓或電子控制,僅利用上側內鋼板的變截面幾何設計配合碟形彈簧墊片,巧妙實現(xiàn)了純機械式的自適應調壓。在大位移狀態(tài)下,摩擦板沿斜坡段運動迫使外鋼板橫向擴張,導致碟形彈簧壓縮變形增加,從而顯著提高螺栓預緊力和摩擦力。該機制使阻尼器的滯回曲線呈現(xiàn)出極其飽滿的“馬鞍形”。在同等位移條件下,相比傳統(tǒng)恒定摩擦阻尼器,本發(fā)明的耗能能力大幅度提升;
3、(2)結構極致緊湊,空間利用率高:本發(fā)明以扁平化的鋼板組合作為核心耗能組件,去除了冗余的外部套筒構造。該體型使得本發(fā)明可以直接采用墻式連接布置于rc框架的墻肢內,不僅避免了常規(guī)支撐連接對門窗洞口的遮擋,還極大提升了建筑平面的利用率;
4、(3)具備安全限位防線:上側內鋼板上開設的限位槽不僅引導了高強螺栓的運動軌跡,更在遭遇極其罕遇的超大地震(阻尼器過載位移超限)時,提供物理硬限位,防止滑動耗能組件脫離失效,確保了減震節(jié)點的底線安全性。
1.一種變截面摩擦阻尼器,包括固定連接組件與滑動耗能組件;
2.根據(jù)權利要求1所述的一種變截面摩擦阻尼器,其特征在于:
3.根據(jù)權利要求1所述的一種變截面摩擦阻尼器,其特征在于:
4.根據(jù)權利要求1所述的一種變截面摩擦阻尼器,其特征在于:
5.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的一種變截面摩擦阻尼器,其特征在于: