一种防屈曲摩擦型阻尼器

1.本实用新型涉及建筑结构抗震防灾技术领域，特别涉及一种防屈曲摩擦型阻尼器。


背景技术：

2.目前建筑结构体系中采用的阻尼器来进行耗能减震，常见减震耗能阻尼器主要有：粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器等。其中现有摩擦阻尼器由于其具有结构简单、成本低、性能稳定及不需要后期维护等优点被广泛的使用。但现有摩擦型阻尼器构件小，滑动摩擦力小，耗能能力弱，且通常利用层间剪切变形进行耗能；连接形式主要为悬臂墙式或利用普通钢支撑辅助连接等，若增加摩擦阻尼器的长度来增加耗能能力，减震耗能过程中就会因为钢板长度过长而屈曲变形，丧失耗能能力。因此，现有摩擦型阻尼器一般仅在耗能能力需求较小的项目中使用，适用范围较窄。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种防屈曲摩擦型阻尼器，在一定位移阈值内，可防止阻尼器耗能时屈曲，阻尼器轴向长度可以做的更长，容许更多的预压螺栓，使得阻尼器摩擦耗能能力更强，且超过一定位移阈值，则构件同时具有防屈曲约束功能。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种防屈曲摩擦型阻尼器，包括防屈曲外套筒，所述防屈曲外套筒的左右两端分别活动设置有第一连接头及第二连接头，所述第一连接头于所述防屈曲外套筒内固定连接有至少两块条形夹板，所述第二连接头于所述防屈曲外套筒内固定连接有至少一块条形芯板，所述条形芯板的数量比所述条形夹板的数量少一块，所述条形芯板活动设置于两块条形夹板之间，所述条形芯板的两侧与相邻条形夹板之间均设置有条形摩擦片；
6.所述条形夹板均开有多个沿其长度方向分布的第一连接孔，所述条形摩擦片均开设有多个与所述第一连接孔一一对应的第二连接孔，所述条形芯板开设有多个沿其长度方向设置且与所述第一连接孔一一对应的条形滑孔，还包括多个螺栓连接组件，所述螺栓连接组件穿过所述第一连接孔、所述第二连接孔及所述条形滑孔使所述条形夹板、所述条形芯板及所述条形摩擦片连接，所述防屈曲外套筒内填充有填充物。
7.通过采用上述技术方案，将阻尼器与建筑结构采用支撑方式连接，当发生地震时，建筑结构晃动，拉动第一连接头及第二连接头来回运动，使条形芯板相对条形夹板来回运动，与条形摩擦片摩擦耗能。地震作用较小时，阻尼器往复变形不超过条形滑孔单侧允许变形阈值(即夹板端部活动间隙)时，仅摩擦耗能启动，消耗地震产生的能量；地震作用较大时，阻尼器往复变形超过允许变形阈值时，螺栓连接组件与第一连接头及第二连接头则限制了条形芯板及条形夹板的滑动变形，条形芯板及条形夹板转变为耗能芯材，防屈曲约束支撑功能启动，达到了防屈曲约束支撑减震的效果，同时防屈曲外套筒套住条形夹板及条形芯板，用填充物进行填充，防止摩擦运动耗能过程中条形夹板及条形芯板屈曲变形，允许
阻尼器轴向长度可以做的更长，容许更多的预压螺栓，使得阻尼器摩擦耗能能力更强。
8.本实用新型的进一步设置为：所述条形夹板、所述条形芯板及所述条形摩擦片外均设置有用于隔绝所述填充物的隔离层。
9.本实用新型的进一步设置为：所述螺栓连接组件的两端均穿出所述隔离层伸入到所述填充物内。
10.本实用新型的进一步设置为：所述填充物为混凝土、砂浆、灌浆料等其中的一种。
11.本实用新型的进一步设置为：所述螺栓连接组件包括六角螺栓、螺母、弹簧钢及垫片。
12.本实用新型的进一步设置为：所述条形芯板远离所述第二连接头的一端与所述第一连接头之间有活动间隙。
13.本实用新型的进一步设置为：所述活动间隙与所述条形滑孔单侧允许变形阈值相同。
14.本实用新型的进一步设置为：所述条形摩擦片可以是复合摩擦材料、烧结金属类摩擦材料、ptfe类摩擦材料、金属类摩擦材料等等其中的一种。
15.本实用新型的进一步设置为：所述条形芯板与所述条形夹板组合形状可以是“一”字型、“十”字形、“h”型等其中的一种。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型的阻尼器可实现在一定变形阈值下，阻尼器仅摩擦耗能；超过一定变形阈值，则防屈曲支撑的耗能功能启动。且由于防屈曲外套筒防屈曲作用，在不改变芯材强度的情况下，阻尼器轴向长度可以做的更长，容许更多的预压螺栓，不但使阻尼器摩擦耗能能力更强，亦可实现阻尼器与建筑结构采用支撑方式连接，充分利用结构的整体层间变形，进一步扩大阻尼器的轴向变形范围，提高耗能能力；实现不同地震工况下甚至极罕遇地震作用下，对建筑结构都提供较好的消能减震效果。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体结构示意图；
19.图2是本实用新型的截面图；
20.图3用于展示第一连接头与条形夹板的连接；
21.图4用于展示第而连接头与条形芯板的连接；
22.图5是条形摩擦片的整体结构示意图；
23.图6是本实用新型的使用状态图。
24.图中：1、防屈曲外套筒；2、第一连接头；3、第二连接头；4、条形夹板；41、第一连接孔；5、条形芯板；51、条形滑孔；6、条形摩擦片；61、第二连接孔；7、活动间隙；8、螺栓连接组件；81、六角螺栓；82、螺母；83、弹簧钢；84、垫片；9、填充物；10、隔离层。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
26.实施例，参照图1-6，一种防屈曲摩擦型阻尼器，包括防屈曲外套筒1，防屈曲外套筒1的左右两端分别活动设置有一个第一连接头2及一个第二连接头3，第一连接头2于防屈
曲外套筒1内固定连接有两块条形夹板4，第二连接头3于防屈曲外套筒1内固定连接有一块条形芯板5，条形芯板5与条形夹板4组合形状可以是“一”字型、“十”字形、“h”型等其中的一种，本实施例中条形芯板5与条形夹板4组合形状是“一”字型，条形芯板5活动设置于两块条形夹板4之间，条形芯板5远离第二连接头3的一端与第一连接头2之间有一段活动间隙7，活动间隙7与条形滑孔51单侧允许变形阈值相同，条形芯板5的两侧与相邻条形夹板4之间均设置有一块条形摩擦片6，条形摩擦片6可以是复合摩擦材料、烧结金属类摩擦材料、ptfe类摩擦材料、金属类摩擦材料等等其中的一种，本实施例中条形摩擦片6采用复合摩擦材料。
27.条形夹板4均开有多个沿其长度方向分布的第一连接孔41，条形摩擦片6均开设有多个与第一连接孔41一一对应的第二连接孔61，条形芯板5开设有多个沿其长度方向设置且与第一连接孔41一一对应的条形滑孔51，还包括多个螺栓连接组件8，螺栓连接组件8包括六角螺栓81、螺母82、弹簧钢83及垫片84，螺栓连接组件8穿过第一连接孔41、第二连接孔61及条形滑孔51使条形夹板4、条形芯板5及条形摩擦片6连接，防屈曲外套筒1内填充有填充物9，填充物9为混凝土、砂浆、灌浆料等其中的一种，本实施例中填充物9为混凝土，条形夹板4、条形芯板5及条形摩擦片6外均设置有一层用于隔绝填充物9的隔离层10，螺栓连接组件8的两端均穿出隔离层10伸入到填充物9内。
28.工作原理：将阻尼器与建筑结构采用支撑方式连接，当发生地震时，建筑结构晃动，拉动第一连接头2及第二连接头3来回运动，使条形芯板5相对条形夹板4来回运动，与条形摩擦片6摩擦耗能，地震作用较小时，阻尼器往复变形不超过条形滑孔51单侧允许变形阈值(即夹板端部活动间隙7)时，仅进行摩擦耗能，消耗地震产生的能量；地震作用较大时，阻尼器往复变形超过允许变形阈值时，螺栓连接组件8与第一连接头2及第二连接头3则限制了条形芯板5及条形夹板4的滑动变形，条形芯板5及条形夹板4转变为耗能芯材，防屈曲约束支撑功能启动，达到了防屈曲约束支撑减震的效果，同时防屈曲外套筒1套住条形夹板4及条形芯板5，用混凝土填充，防止摩擦运动耗能过程中条形夹板4及条形芯板5，阻尼器轴向长度可以做的更长，容许更多的预压螺栓，使得阻尼器摩擦耗能能力更强。
29.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。