[发明专利]摩擦耗能碟簧自复位钢支撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种自复位钢支撑，具体涉及一种摩擦耗能碟簧自复位钢支撑。

背景技术

现有的摩擦耗能钢支撑中，支撑大幅轴向位移后有较大的残余变形，导致地震作用后，结构产生大的残余变形，影响结构的使用功能；

现有的自复位支撑，当设置经预拉的高强钢绞线进行复位时，因沿支撑轴向单根钢绞线弹性变形能力有限，使支撑的轴向变形能力受到限制；为增大支撑的轴向变形能力，采用附加构件减小对单根钢绞线的弹性变形能力的要求，导致钢支撑制作复杂且对制作精度要求甚高。

针对上述问题，本发明提出一种摩擦耗能碟簧自复位钢支撑来实现如下目的：

1)消除或大幅减小摩擦耗能支撑中摩擦元件相对滑移后的残余变形，使摩擦耗能支撑在外荷载卸去后恢复至初始位置，不影响采用该种支撑耗能和抗侧力的结构的使用功能；

2)沿支撑轴向，采用受压承载力和弹性变形均可按需要灵活设置的碟簧组合复位系统，简化自复位耗能支撑的制作。

发明内容

本发明为解决现有的摩擦耗能钢支撑中，支撑大幅轴向位移后有较大的残余变形以及现有的自复位支撑需要附加构件减小对单根钢绞线的弹性变形能力的要求，导致钢支撑结构复杂、制作精度要求高的问题，进而提供一种摩擦耗能碟簧自复位钢支撑。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的摩擦耗能碟簧自复位钢支撑包括下部组件、上部组件、中部受压碟簧系统和两个双角钢连接组件；

下部组件包括第一竖板、第一端板、导杆和两块第一横板，两块第一横板沿第一竖板的长度方向对称垂直固装在第一竖板的两侧面上，第一竖板上沿长度方向加工有第一阶梯矩形凹槽，导杆的一端穿入第一阶梯矩形凹槽的底部且与第一竖板和两个第一横板之间固接为一体，第一端板固套在导杆上且第一端板与第一阶梯矩形凹槽的第一台肩以及两个第一横板的端部均焊接连接；

上部组件包括第二竖板、第二端板、套管和两块第二横板，两块第二横板沿第二竖板的长度方向对称垂直固装在第二竖板的两侧面上，第二竖板上沿长度方向加工有第二阶梯矩形凹槽，第二端板的一端与第二阶梯矩形凹槽的第一台肩相接触，套管位于第二阶梯矩形凹槽与第二端板之间形成的空间内且第二竖板、第二端板、套管和两块第二横板固装为一体，导杆的另一端穿装在套管内；

中部受压碟簧系统包括两个推拉块、多个碟簧、四根第一高强度螺杆、四根第二高强度螺杆和四根第三高强度螺杆，两个推拉块结构相同，分别为第一推拉块和第二推拉块，多个碟簧依次叠加设置在第一推拉块和第二推拉块之间，第一推拉块、多个碟簧和第二推拉块依次穿装在导杆上且位于上部组件和下部组件之间，第一推拉块和第二推拉块通过四根第一高强度螺杆对多个碟簧施加预紧力，中部受压碟簧系统的一端通过四根第二高强度螺杆与第二端板连接，中部受压碟簧系统的另一端通过四根第三高强度螺杆与第一端板连接；

每个双角钢连接组件包括两个角钢、两个钢垫片、两个摩擦片、两个摩擦垫片和多个高强度螺栓，两个角钢背靠背设置，两个角钢的一端与第一竖板通过至少两个高强度螺栓连接，每个角钢与第一竖板之间设置有一个摩擦片和一个摩擦垫片，第一竖板与角钢的连接处沿其长度方向加工有两个腰型槽，每个摩擦片上沿其长度方向加工有与第一竖板一致的腰形槽，两个角钢的另一端与第二竖板通过至少两个高强度螺栓连接，每个角钢与第二竖板之间设置有一个钢垫片，第一竖板与第二竖板通过两个双角钢连接组件连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明的摩擦耗能碟簧自复位钢支撑采用中部受压碟簧系统和两个双角钢连接组件，摩擦耗能碟簧自复位钢支撑可大幅减小甚至消除支撑大幅轴向位移后的残余变形，减小震后结构修复费用，与现有的的摩擦耗能钢支撑因无复位系统，支撑大幅轴向位移后残余变形大相比，本发明的摩擦耗能碟簧自复位钢支撑非常有利于减小大震后结构层间残余变形和继续维持结构的使用功能；

本发明采用高强度螺栓和螺杆组装形成的摩擦耗能碟簧自复位钢支撑，上部组件、下部组件、受压碟簧系统、双角钢和钢垫片均可被重复利用，可节约钢材，经济性较好，本发明可做为中心支撑用于有抗震需求的多、高层支撑钢框架结构中；

本发明采用摩擦耗能碟簧自复位钢支撑可增大支撑的轴向变形能力，不必要在支撑的制作中采用额外的构件来减小对单根钢绞线的弹性变形能力的要求，便于钢支撑的制作；上部组件和下部组件与受压碟簧系统一次串联起来，制作和安装精度较容易控制，特别是本发明沿支撑轴向，采用受压碟簧系统后，碟簧系统的受压承载力和弹性变形均可按需要灵活设置。