[发明专利]一种高耗能复合阻尼器及其耗能方法

权利要求书

1.一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，包括外锯齿钢板(3)、内锯齿钢板(4)、固定钢板(5)、支撑杆件(1)、螺栓(8)和螺杆(7)；所述外锯齿钢板(3)的内表面和内锯齿钢板(4)的外表面分别设有咬合齿，一对外锯齿钢板(3)和内锯齿钢板(4)通过套有盘簧(9)的螺栓(8)连接咬合并叠合在一起，并通过固定钢板(5)上下连接夹持在支撑杆件(1)中间滑块上；在固定钢板(5)上下表面喷涂有高摩擦材料，通过螺杆(7)将支撑杆件(1)连接在外锯齿钢板(3)和内锯齿钢板(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述外锯齿钢板(3)包括锯齿段和连接段，锯齿段上设有咬合齿和螺栓贯穿孔，相互叠合后的锯齿段两端的连接段延伸出叠合端，且在端部设有螺杆(7)连接孔。

3.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述内锯齿板(4)呈凹槽型，凹槽外表面为锯齿段，锯齿段上设有咬合齿和螺栓限位孔，凹槽通过两个台阶过度，限位孔宽度L5与螺栓(8)直径d3之差的一半L3与内锯齿钢板(4)咬合齿的齿间距L4满足：(L5-d3)/2＝L3≦0.85×L4。

4.根据权利要求3所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述螺栓(8)贯穿锯齿段螺栓限位孔连接到固定钢板(5)的盲孔中，盲孔深度为固定钢板(5)厚度d₄的3/4。

5.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述高摩擦材料为混杂纤维增强树脂基摩擦材料。

6.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述支撑杆件(1)两端通过套圈(6)固定，螺杆(7)贯穿套圈(6)将支撑杆件(1)连接至外锯齿钢板(3)和内锯齿钢板(4)上；套圈(6)直径d₁与支撑杆件(1)直径d₂满足：3mm<d₁-d₂<5mm。

7.根据权利要求6所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述支撑杆件(1)中间滑块长度L7、固定钢板(5)长度L6之差L8和固定钢板(5)厚度d₄满足L7-L6＝L8≦10×d₄，支撑杆件(1)最大行程L＝L1+L2+0.85×L3+10×d₄，其中，L3为限位孔宽度L5与螺栓直径d3之差的一半，L1为固定钢板到内锯齿板距离，L2为内锯齿钢板台阶宽度。

8.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述咬合齿的截面为三角形或矩形；

所述外锯齿钢板(3)和内锯齿钢板(4)咬合齿的齿间距应对应相同且截面形状相同。

9.根据权利要求1所述的一种高耗能复合阻尼器，其特征在于，所述螺杆(7)与外锯齿钢板(3)可以是焊接或是螺栓连接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的一种高耗能复合阻尼器的耗能方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将支撑杆件(1)固定在梁(2)上，外侧钢板(3)连接段固定在与梁(2)相邻的柱(10)上；

S2，在动荷载作用下，当梁(2)与柱(10)之间产生相对位移或者转角，支撑杆件(1)将产生位移，从而使内、外锯齿钢板(4、3)之间、支撑杆件(1)和固定钢板(5)之间产生相对滑动；

S3，当动荷载较小时，固定钢板(5)与内锯齿板(4)之间、固定钢板(5)与支撑杆件(1)之间通过高摩擦材料之间的摩擦消耗动荷载作用产生的能量；

S4，当动荷载较大时，通过步骤S3所述耗能方式消耗部分能量，同时内外锯齿钢板(4、3)锯齿状板在张拉作用下发生相对方向的位移，盘簧(9)受拉并储能，当动荷载消失，盘簧(9)释放能量复合阻尼器自复位；

S5，支撑杆件(1)在套圈(6)约束下仅可沿其中轴线方向产生位移。