[发明专利]一种具有自复位功能的碟簧软钢耗能减震装置

说明书

本发明提供一种具有自复位功能的碟簧软钢耗能减震装置，包括矩形框架、加载控件、软钢耗能装置和设置在所述矩形框架内并分布在所述软钢耗能装置两侧且套在所述加载控件上的多个可恢复碟簧组；所述软钢耗能装置包括连接端，所述连接端套在所述加载控件在所述矩形框架内的部分上，所述连接端的上下两端分别固定有耗能软钢，所述耗能软钢为一个空芯的闭合结构，所述耗能软钢远离所述连接端的一端与所述矩形框架通过夹紧螺栓固定连接。本发明包含自复位和耗能双重系统，小震条件下可降低结构残余变形并可增加风振作用下结构的舒适度，本发明可用于各种形式的支撑结构，以及已有桥梁、框架结构节点位置的加固。

技术领域

本发明应用于土木建筑结构，具体是一种具有自复位功能的碟簧软钢耗能减震装置。

背景技术

传统的结构抗震设计是利用结构自身的抗震来耗散地震输入能量，因此为将结构在水平荷载作用下的层间变形控制在规定的限值内，通过增大梁柱截面尺寸来增大结构的抗侧移刚度以抵御地震作用，这样做不仅不经济，而且对框架结构的工程实际应用也有一定影响，并且在罕遇地震动作用下结构的主体部位会发生较大的变形破坏，致使结构丧失使用功能，震后无法继续使用或恢复，造成巨大的经济财产损失。

近年的研究表明，自复位耗能装置作为一种新型承载耗能构件，既可以耗散地震过程中输入结构的能量，又可以维持结构的整体承载能力，同时控制结构的震后残余变形，不但符合日益发展的基于性能的抗震设计需要，还具有很好的抗震应用潜力和前景。因此，开发具有自复位功能及耗能能力的减震装置，形成一种兼具耗能能力与自复位能力于一体的新型减震装置，通过在各种支撑结构中应用该减震装置，将支撑结构的优点更充分的发挥，并使这种结构体系在地震后可以快速恢复正常使用状态具有重要的意义。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种具有自复位功能的碟簧软钢耗能减震装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有自复位功能的碟簧软钢耗能减震装置，包括矩形框架、穿入所述矩形框架内的加载控件、套在所述加载控件上并设置在所述矩形框架内的软钢耗能装置和设置在所述矩形框架内并分布在所述软钢耗能装置两侧且套在所述加载控件上的多个可恢复碟簧组；

所述软钢耗能装置包括连接端，所述连接端套在所述加载控件在所述矩形框架内的部分上，所述连接端的上下两端分别固定有耗能软钢，所述耗能软钢为一个空芯的闭合结构，所述耗能软钢远离所述连接端的一端与所述矩形框架通过夹紧螺栓固定连接。

进一步地，所述耗能软钢是由上下对称设置的矩形平板和左右对称设置的弧形曲板所围成的闭合结构，其类似跑道型，这样的结构设置的好处是变形时可多个截面发生屈服，屈服面积大避免应力集中，显著提高其耗能能力；靠近所述连接端的所述矩形平板与所述连接端固定连接，远离所述连接端的所述矩形平板与所述矩形框架通过所述夹紧螺栓固定连接。

进一步地，所述矩形框架由上下设置的两个约束侧板和左右设置的两个约束端板通过螺栓固定形成。

进一步地，所述两个约束端板上分别对称加工有贯穿孔，左右延伸的所述加载控件的一端穿过一个所述贯穿孔后进入另一个所述贯穿孔内。

进一步地，所述连接端呈长方体，其中部具有供所述加载控件穿过的通孔。

进一步地，所述贯穿孔的孔径大于所述通孔的孔径，所述加载控件的中部外径与所述通孔相匹配，所述加载控件的两端分别加工有与所述贯穿孔相匹配的轴肩凸起，多个所述可恢复碟簧组设置在所述轴肩凸起与所述连接端之间，此时碟簧组与软钢耗能装置串联连接，小震时碟簧组发生线弹性变形，且伴随软钢小范围内的线弹性变形，大震条件下达到碟簧组变形上限，随之碟簧组推动软钢发生大范围变形并使其发生屈服耗能。