[发明专利]一种用于摇摆结构的自复位器

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种用于摇摆结构的自复位器。

背景技术

摇摆结构即放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构 件间接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆， 通过自重或预应力使结构复位，形成摇摆结构及自复位结构。已有研究表 明，结构的摇摆降低了地震作用和结构本身的延性设计需求，减小了地震 破坏，节约了结构造价。摇摆结构是可恢复功能结构的一种重要实现形式， 它不仅可以用于新建建筑的消能减震，也适用于既有建筑的抗震加固。摇 摆结构的典型形式为框架-摇摆墙结构，框架-摇摆墙结构能够起到控制结 构变形模式、发挥结构整体耗能能力、实现强震后可恢复与自复位功能等。 摇摆结构在当前以框架结构形式居多的既有公共建筑抗震加固中有较为广 阔的应用前景。

目前，除利用自重外，实现摇摆结构自复位的方法是埋设贯穿于结构 构件(如墙体)和基础的预应力筋，如图1所示，通过张拉预应力筋对构 件产生预应力来实现结构的自复位。这种方法一方面不利于结构件(如墙 体上洞口)的布置，另一方面预应力筋在基础梁底面的锚固施工高度困难 甚至根本无法实现。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有的摇摆墙结构，采用埋设贯穿于 结构构件(如墙体)和基础的预应力筋，不利于墙体上洞口的布置，同时 需要在墙体上预留孔洞，操作步骤比较麻烦；预应力筋在基础梁底面的锚 固施工困难。

本发明采取以下技术方案：

一种用于摇摆结构的自复位器，包括核心轴1、第一端板2、碟形弹簧 组合3、第二端板4、外筒壁、连接板8；所述碟形弹簧组合3套在核心轴1外 部，第一、第二端板2、4的内侧面分别紧贴设置在碟形弹簧组合3两端，所 述外筒壁对第一、第二端板2、4进行轴向限位；第二端板4所述连接板8与 外筒壁固定连接；核心轴1受拉力时，核心轴1发生位移，带动第二端板4向 内发生位移并挤压碟形弹簧组合3；核心轴1受压力时，核心轴1发生反向位 移，带动第一端板2向内发生位移并挤压碟形弹簧组合3；所述摇摆结构的 自复位器竖直固定在基础梁与摇摆结构之间。

进一步的，所述外筒壁包括外筒壁一6和外筒壁二7，两者螺纹连接。

进一步的，所述核心轴1的末端，位于第二端板4外侧固定设有螺母5， 用于对第二端板4进行作用和限位。

进一步的，所述碟形弹簧组合3始终处于受压的状态。

更进一步的，所述第二端板4为法兰。

进一步的，所述核心轴1与基础梁通过预埋钢板进行连接。

本发明的有益效果在于：

1)无需设置预应力筋，有利于墙体上洞口的布置；

2)无需在墙体上预留孔洞，实施更方便；

3)施工方便，与基础梁之间通过预埋钢板进行连接，连接方便，可靠。

4)采用碟形弹簧作为核心耗能减震与自复位原件，通过碟形弹簧的组 合拼装出所需要的承载力与变形量，并通过一种外筒壁构造装置，使得整 个试件无论处于拉力或压力作用下，碟形弹簧组合都始终处于受压状态， 以提供自复位所需的恢复力。

5)外筒壁构造装置可拆卸，主要零部件均可进行规格化工厂加工，然 后拧紧拼装，能够方便的实现工业化生产，制作简单，成本较低，维修方 便，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

图1是现有技术采用预应力筋将摇摆墙和基础梁进行连接的示意图。

图2是本发明用于摇摆结构的自复位器的结构示意图。

图3是核心轴和螺母的连接示意图。

图4是外筒壁的结构分解图。

图5是第一端板、第二端板及碟形弹簧的位置示意图。

图6是连接板的结构示意图。

图7是用于摇摆结构的自复位器位于外筒壁内部的结构示意图。

图8是外筒壁与连接板之间的连接示意图。

图9是核心轴受到拉力时，核心轴及第二端板发生位移的示意图。

图10是核心轴受到压力时，核心轴及第一端板发生位移的示意图。

图11是本发明自复位器的安装主视图。

图12是本发明自复位器的安装左视图。

图中，1—核心轴；2—第一端板；3—碟形弹簧组合；4—第二端板；5— 螺母；6—外筒壁一；7—外筒壁二；8—连接板；9—预应力筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。