[发明专利]一种剪切-摩擦耦合耗能阻尼器

说明书

本发明公开了一种剪切‑摩擦耦合耗能阻尼器，包括位于中间层的开槽主板、连接板；位于次外层的摩擦板、第一钢垫板；位于最外层的外盖钢板；形成一个五层的结构，通过螺栓将阻尼器安装固定形成整体。当受到外力作用时，开槽主板将相对于所述摩擦板滑动，产生摩擦耗能，同时钢肋将发生弯剪变形，产生弯剪耗能。本发明一种剪切‑摩擦耦合耗能阻尼器将剪切耗能和摩擦耗能相互结合，解决了传统摩擦阻尼器摩擦力单一，无法兼顾大小震耗能需求的问题。在金属剪切耗能失效后，能够继续提供摩擦耗能，提高了结构整体的安全冗余度。该阻尼器中各板件及螺栓均可快速更换，便于震后快速修复，实现建筑功能的快速恢复。

技术领域

本发明涉及耗能阻尼器技术领域，尤其涉及一种剪切-摩擦耦合耗能阻尼器。

背景技术

自古以来地震严重影响人类的生存和发展，地震发生的时间、地点、强度都具有极大的随机性和不可预见性，人们不能阻止地震的发生，只能凭借自身的技术手段预防地震，减小由其带来的各种损失。按照加强结构本身的强度、刚度、延性等传统抗震方法抵御地震作用，这样不仅会直接增加建造费用，而且在强震作用下，结构发生破坏也不易修复。在结构中布置减震装置(如阻尼器、隔震垫)，通过摩擦、弯曲、弹塑性滞回变形等耗能方式合理有效地抗震，由结构和布置的减震装置共同承受地震作用，使减震装置先于结构耗散地震输入的能量，如果地震能量过大，先于结构破坏，从而减少了主体结构的损伤，达到减震的目的。

阻尼器主要有金属阻尼器、摩擦阻尼器等，均能为结构提供耗能能力，耗能地震能量。多位学者的研究结果均表明设置金属阻尼器能够改善建筑结构耗能能力。但是，在金属阻尼器失效后，结构的耗能能力也将立即退化。金属阻尼器，如屈曲约束类阻尼器和钢槽阻尼器，能够提高主体结构刚度，但在耗能元件破坏后，金属阻尼器也将完全失效，无法继续耗散地震能量，即只有单一的耗能来源。常规摩擦阻尼器具有构型简单、耗能能力强、造价低等优点，但因其滑动摩擦力保持不变，无法兼顾小震和大震的耗能需求，同时无二次刚度的摩擦阻尼器，无法提高主体结构刚度，易导致结构发生薄弱层破坏。

现有发明专利CN201910374319.3金属剪切摩擦复合消能器，虽然解决了现有摩擦消能器及金属阻尼器耗能单一的问题，但是其在金属阻尼器破坏后，无法继续提供摩擦耗能。

发明内容

为解决现有发明的阻尼器耗能单一、无二次刚度的问题，本发明的目的在于提供一种剪切-摩擦耦合耗能阻尼器，其具有通过弯剪、摩擦的两种耗能方式，同时兼顾小震和大震的耗能需求，提供二次刚度。

本发明采用的技术方案是：提供一种剪切-摩擦耦合耗能阻尼器，包括：

位于中间层的开槽主板、连接板；

位于次外层的摩擦板、第一钢垫板；

位于最外层的外盖钢板；

所述开槽主板从中间向两边依次设置有沿受力方向的长圆孔、垂直于受力方向的钢肋、安装孔；

所述摩擦板位于所述长圆孔的两侧，且所述摩擦板对应于所述长圆孔处设置有第二圆孔；所述第一钢垫板位于所述安装孔的两侧，所述第一钢垫板对应于所述安装孔的位置设置有第三圆孔；所述连接板上设置有第五圆孔；

所述外盖钢板对应于所述第二圆孔的位置设置有中部圆孔，外盖钢板对应于所述第五圆孔的位置设置有第一圆孔，所述外盖钢板对应于所述第三圆孔的位置设置有端部圆孔；

螺栓将对应的孔安装固定形成整体；当受到外力作用时，所述开槽主板将相对于所述摩擦板滑动，产生摩擦耗能，同时钢肋将发生弯剪变形，产生弯剪耗能。

优选地，所述连接板的厚度等于两外盖钢板之间的间隙。

优选地，还包括第二钢垫板，所述第二钢垫板位于所述连接板的两侧，所述第二钢垫板对应于所述第五圆孔的位置设置有第四圆孔。

优选地，所述外盖钢板采用Q235级钢材制成。