[发明专利]一种高耗能复合阻尼器及其耗能方法

说明书

本发明公开了一种高耗能复合阻尼器及其耗能方法，包括外锯齿钢板、内锯齿钢板、固定钢板、支撑杆件、螺栓和螺杆；外锯齿钢板的内表面和内锯齿钢板的外表面分别设有咬合齿，一对外锯齿钢板和内锯齿钢板通过套有盘簧的螺栓连接咬合并叠合在一起，并通过固定钢板上下连接夹持在支撑杆件中间滑块上；在固定钢板上下表面喷涂有高摩擦材料，通过螺杆将支撑杆件连接在外锯齿钢板和内锯齿钢板上。本发明通过支撑杆件和固定钢板之间的摩擦以及内外锯齿钢板之间的相互错动极大的消耗外界传给结构的能量；其安装使用方便，易于修复更换，具有整体性强承载力高、易于调节、通用性强和耗能效果显著的特点。

技术领域

本发明属于一种阻尼器，具体涉及一种高耗能复合阻尼器及其耗能方法。

背景技术

地震的预测性不准确性、发生的突然性、破坏的剧烈性，需要采取各种措施对新建建筑进行减震处理及既有建筑的加固处理，以减少地震损害。阻尼器具有耗能、减震功能，同时又能提升结构的整体稳定性的双重优势，适合对新建建筑进行减震处理、对既有建筑进行加固处理。

而现有阻尼器选材方面要求严格，制造成本高，耗能减震效果很大程度上依赖其安装的数量和布置、屈服强度，可调节性差，阻尼器的参数一旦出厂便无法现场调节。结构在遭遇较大动荷载作用时，结构本身会产生大变形、大转动，从而造成阻尼器也会产生不可恢复的较大残余变形，自复位性能差，不便于后期拆卸替换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耗能复合阻尼器及其耗能方法，通过支撑杆件和固定钢板之间的摩擦以及内外锯齿钢板之间的相互错动极大的消耗外界传给结构的能量；其安装使用方便，易于修复更换，具有整体性强承载力高、易于调节、通用性强、耗能效果显著以及可自复位的特点。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明的一种高耗能复合阻尼器，包括外锯齿钢板、内锯齿钢板、固定钢板、支撑杆件、螺栓和螺杆；所述外锯齿钢板的内表面和内锯齿钢板的外表面分别设有咬合齿，一对外锯齿钢板和内锯齿钢板通过套有盘簧的螺栓连接咬合并叠合在一起，并通过固定钢板上下连接夹持在支撑杆件中间滑块上；在固定钢板上下表面喷涂有高摩擦材料，通过螺杆将支撑杆件连接在外锯齿钢板和内锯齿钢板上。

上述方案中，通过将所述螺杆施加不同大小的预紧力，可以达到调节阻尼器耗能效果的目的。

上述方案中，所述外锯齿钢板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，且在端部设有螺杆连接孔。

上述方案中，所述内锯齿板呈凹槽型，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与螺栓直径d3之差的一半L3小于等于0.85倍内锯齿钢板咬合齿的齿间距L4，即满足：(L5-d3)/2＝L3≦0.85×L4。

上述方案中，所述螺栓贯穿锯齿段螺栓限位孔连接到固定钢板的盲孔中，盲孔深度为固定钢板厚度d₄的3/4。

上述方案中，所述高摩擦材料为混杂纤维增强树脂基摩擦材料。

上述方案中，所述支撑杆件两端通过套圈固定，螺杆贯穿套圈将支撑杆件连接至外锯齿钢板和内锯齿钢板上，套圈直径d₁与支撑杆件直径d₂相差3-5mm，即满足：3mm<d₁-d₂<5mm。

上述方案中，所述支撑杆件中间滑块长度L7与固定钢板长度L6之差L8小于10倍固定钢板厚度d₄，即满足：L7-L6＝L8≦10×d₄，支撑杆件最大行程L＝L1+L2+0.85×L3+10×d₄，其中，L1为固定钢板到内锯齿板距离，L2为内锯齿钢板台阶宽度。

上述方案中，所述咬合齿的截面为三角形或矩形。