[发明专利]一种螺纹套筒式拉压摩擦耗能器及使用方法

权利要求书

1.一种螺纹套筒式拉压摩擦耗能器，其特征在于：它包括摩擦螺杆、对称设在摩擦螺杆上的两个套筒或组合套筒，所述套筒呈圆筒形，套筒内孔壁的一端加工有一段摩擦内丝，另一端加工有一段承接工程组件的筒尾内丝，摩擦内丝与筒尾内丝之间的套筒壁圆周上均匀分布有多个阻旋螺孔，多个阻旋螺孔内分别设有抵靠在摩擦螺杆上的阻旋螺钉；所述的摩擦螺杆整体呈圆柱状，摩擦螺杆的杆体上对称设有分别与两个套筒中摩擦内丝相配合的两段摩擦外丝，两段摩擦外丝的螺旋方向相反；所述的摩擦外丝凸出摩擦螺杆的圆柱外表面；利用摩擦外丝与摩擦内丝啮合形成的多螺旋接触面和纵向拉力形成的正压力提供旋转摩擦力以实现耗能。

2.根据权利要求1所述的一种螺纹套筒式拉压摩擦耗能器，其特征在于：所述的摩擦内丝的横截面呈矩形，与摩擦内丝相配合的摩擦外丝的横截面亦呈矩形。

3.根据权利要求1所述的一种螺纹套筒式拉压摩擦耗能器，其特征在于：所述的多个阻旋螺孔为2-4个。

4.根据权利要求1所述的一种螺纹套筒式拉压摩擦耗能器，其特征在于：所述的阻旋螺钉与阻旋螺孔的内丝相匹配，阻旋螺钉的螺杆长度略大于套筒的筒壁厚度。

5.根据权利要求1-4任一项所述螺纹套筒式拉压摩擦耗能器的使用方法，其特征在于：根据工程设计需要，确定在浇注梁应力集中部位设置摩擦耗能器的套筒、摩擦螺杆、摩擦内丝及摩擦外丝相互啮合的截面尺寸以及螺旋角的参数，以及阻旋螺孔和阻旋螺钉的位置和大小型号；

组装摩擦耗能器：将摩擦螺杆的两端分别从两个套筒各自的摩擦内丝所在端伸入，并将摩擦外丝旋进摩擦内丝；旋进后，两个套筒对称于摩擦螺杆的中横截面；然后将阻旋螺钉旋进阻旋螺孔内，并以设定的压力抵靠住摩擦螺杆的外表面；

安装使用：将摩擦耗能器的两头连接到工程结构的所需部位，针对这些部位不同的构造特征，采用单个、串连、并联、串并联多种连接形式，通过现浇或预浇固定；

工作状态：两个套筒的外端会同时受到一对拉力或压力的作用，两个套筒或组合套筒所承受的拉力或压力会使摩擦螺杆的摩擦外丝产生顺着两个套筒的摩擦内丝旋转的趋势，但这个趋势会受到阻旋螺钉对摩擦螺杆产生的静摩擦力的阻碍；

当用于工程结构处于正常工作状态时，摩擦耗能器所受到的拉力或压力比较小，摩擦螺杆的旋转趋势也较小，阻旋螺钉产生的静摩擦力能阻止旋转趋势发展为旋转运动，整个摩擦耗能器基本不会被拉长或压短，所服务的工程结构处于弹性工作状态；

当用于工程结构处于大震工作状态时，摩擦耗能器所受到的拉力或压力比较大，摩擦螺杆的旋转趋势也较大，当阻旋螺钉产生的静摩擦力无法阻止旋转趋势发展为旋转运动时，摩擦螺杆开始发生旋转运动，使阻旋螺钉对摩擦螺杆产生滑动摩擦阻力，同时，对称设在摩擦螺杆上的两个套筒向相反方向直线运动，使整个摩擦耗能器在新的平衡状态下沿纵轴线方向伸长或缩短，所服务的工程结构处于塑性工作状态；

当摩擦耗能器反向受力时，即由拉变成压或由压变成拉，摩擦螺杆也发生反向旋转运动，摩擦耗能器也发生反向的轴向变形，但摩擦耗能机制与效果并无不同，因此，在多次往复拉压力作用下，摩擦耗能器也能实现多次往复耗能的效果，摩擦耗能器的耗能滞回环接近于矩形。