[发明专利]一种基于并联高强钢环簧的自复位构件

说明书

本发明涉及一种基于并联高强钢环簧的自复位构件，包括内壁加工有第一环形凹槽的外筒件、置于所述环形凹槽内并带有多组并联的环簧组的环簧机构，以及底端滑动式伸入外筒件内并穿过所述环簧机构的内杆，所述内杆上还加工有第二环形凹槽，所述环簧机构上下两端的内侧部分置于所述第二环形凹槽内，并可分别对应抵住第二环形凹槽的上下两端。与现有技术相比，本发明通过高强钢环簧接触面之间的摩擦进行能量耗散，同时构件具有自复位功能。通过调节高强钢环簧的楔率、尺寸、个数、接触面的处理方式以及预紧力的大小，可以满足多方的抗震需求。

技术领域

本发明属于结构工程抗震减震技术领域，涉及一种基于并联高强钢环簧的自复位构件。

背景技术

随着建筑技术的进步和人们对建筑投入的增加，建筑结构倒塌和人员伤亡数量得到了有效控制，但是地震所造成的经济损失和社会影响依然十分巨大。若能在震后快速恢复结构功能，则可以有效地减小间接经济损失。然而现阶段建筑经历地震后虽然没有倒塌但有较大的残余变形，难以修复成为站立的废墟，面临被迫拆除的状态。目前成熟的阻尼器构件大多只具备消耗地震能量的能力，若想减小建筑的残余变形需要额外设置自复位构件，增加了建筑成本。

如中国专利201711327527.5公开的一种抗震阻尼器及抗震方法，属于建筑抗震领域，包括密封水箱和移动水箱，沿移动水箱的高度方向间隔且水平设有四组分别对应四个不同方位的高斯加速器，每组高斯加速器分别包括一条轨道和至少三组能沿轨道滑动的铁球组，每条轨道的两端设置于相反的方向，其中的两组铁球组分设于轨道的两端，每条轨道的其中一端设有感应发射器，四条轨道上的感应发射器分设于四个不同方位，每一组铁球组均通过设置于轨道上的磁铁吸附定位。这种阻尼器虽然能够有效消耗地震能量，但是，其仍不具备自复位能力，进而无法减小建筑的残余变形。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于并联高强钢环簧的自复位构件。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于并联高强钢环簧的自复位构件，包括内壁加工有第一环形凹槽的外筒件、置于所述环形凹槽内并由多组并联的环簧组组成的环簧机构，以及底端滑动式伸入外筒件内并穿过所述环簧机构的内杆，所述内杆上还加工有第二环形凹槽，所述环簧机构上下两端的内侧部分置于所述第二环形凹槽内，并可分别对应抵住第二环形凹槽的上下两端。

进一步的，所述的外筒件包括通过螺纹相互套合的上外筒和下外筒，在上外筒和下外筒内分别加工有可供所述内杆滑动式伸入的滑动式内孔，所述上外筒与下外筒的交界处还配合形成所述第一环形凹槽。

进一步的，所述环簧机构包括按直径大小从内到外依次围绕所述内杆并排设置的多组所述环簧组，以及分别抵住固定所述环簧组的顶端和底端的上内筒和下内筒，所述上内筒和下内筒相互套合，且两者可沿正对方向来回导向伸缩移动。

更进一步的，所述下内筒的内壁面匹配贴合所述上内筒的外壁面，使得上内筒与下内筒构成穿过所述环簧组的伸缩筒式的可伸缩结构，所述上内筒的顶端和下内筒的顶端还分别向外侧延伸，并分别抵住所述环簧组的上端和下端。

更进一步的，相邻两组环簧组之间的间隙满足：在环簧机构的压缩行程内，两相邻环簧组之间不接触干涉。

更进一步的，每组环簧组包括从上到下依次间隔布置的多个内环，在两相邻内环外侧还套有一个外环，所述外环的内侧表面分别抵住与其相邻两个内环的外侧表面，并对所述两个内环施加使其相对远离的挤压力。

更进一步优选的，最上方和最下方的两个内环分别带有从下端倾斜和从上端倾斜的环形外侧坡面，位于中间的内环的外侧表面从其中心线位置向上下两端倾斜并形成上下两个环形外侧坡面，所述外环内侧表面上下两端分别向其中心位置倾斜，并形成与所述环形外侧坡面匹配的两个环形内侧坡面。