防屈曲摩擦支撐制造技術

本發(fā)明專利技術提供了一種防屈曲摩擦支撐，包括用于耗能的摩擦耗能芯和包圍在所述摩擦耗能芯外側的用于支撐的防屈曲外殼；所述防屈曲外殼的內(nèi)側沿其長度方向設有多個約束槽，所述摩擦耗能芯與所述約束槽相對應處沿其長度方向滑設在所述約束槽上。本發(fā)明專利技術的防屈曲摩擦支撐通過在摩擦耗能芯的基礎上增加了防屈曲外殼，加強了在高長細比和大壓力情況下的穩(wěn)定性，解決了普通的摩擦耗能支撐在地震作用下可能會因為摩擦耗能芯受到的壓力過大而出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)現(xiàn)象而導致耗能支撐失效的問題，提高了采用摩擦耗能支撐的建筑結構在強震作用下的抗震能力和可靠性。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種由摩擦芯與防屈曲外殼組成的防屈曲摩擦支撐(BRFB)，主要用于建筑結構耗能減震領域。
技術介紹
傳統(tǒng)的建筑結構設計主要依靠建筑結構自身的強度、剛度、延性和耗能能力來抵抗荷載的作用。震害表明，在大地震作用下建筑結構主體經(jīng)常遭受損傷甚至是不可修復的損傷和破壞，且造成的損失是巨大的。通過在建筑結構中設置的被動的耗能裝置來消耗地震能量，可以大大減輕建筑結構的變形和損傷。摩擦阻尼器作為一種耗能裝置，因其耗能能力強，且荷載大小、頻率對其耗能的性能影響不大，并具有構造簡單，取材容易，造價低廉的優(yōu)點，因而具有很好的應用前景。特別是在控制建筑結構在近斷層地震反應和中高層建筑結構地震反應方面有獨特優(yōu)勢。摩擦阻尼器對建筑結構進行振動控制的機理是:阻尼器在主要建筑結構的構件屈服前的預定荷載下產(chǎn)生滑移或變形，依靠摩擦耗散地震能量，同時，由于建筑結構變形后自振周期加長，減小了地震輸入，從而達到降低地震對建筑結構的影響。摩擦阻尼器具有很好的耗能能力，同時其耗能特性還較少受荷載幅值、頻率和反復次數(shù)的影響。摩擦阻尼器作為一種耗能減震技術，其摩擦力大小易于控制，可方便地通過調(diào)節(jié)預緊力大小來調(diào)節(jié)摩擦力，其性能對環(huán)境溫度及摩擦生熱不敏感，且因其具有耗能能力強、性能穩(wěn)定、價格低廉的優(yōu)點，在工程中易于推廣應用。但摩擦阻尼器在工程推廣應用中也存在一定的缺點，首先，相互摩擦的兩種材料在恒定的正壓力作用下，保持長期的靜接觸，會產(chǎn)生冷粘結或冷凝固，所以二者之間的摩擦系數(shù)會發(fā)生改變；其次，摩擦阻尼器通常設置在框架支撐中，形成摩擦阻尼耗能支撐，但支撐的設置又帶來新的問題，其一是節(jié)點連接構造復雜，其二是支撐設計不當可能會導致摩擦阻尼器的屈曲失效。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，本專利技術要解決的技術問題是，提供一種應用在建筑構件上的防止發(fā)生屈曲的摩擦阻尼器，并能夠有效耗散地震產(chǎn)生的能量，提高建筑結構的抗震防災能力，最大限度降低地震帶來的人員傷亡及財產(chǎn)損失。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種防屈曲摩擦支撐，包括用于耗能的摩擦耗能芯和包圍在所述摩擦耗能芯外側的用于支撐的防屈曲外殼；所述防屈曲外殼的內(nèi)側沿其長度方向設有多個約束槽，所述摩擦耗能芯與所述約束槽相對應處沿其長度方向滑設在所述約束槽上。作為優(yōu)選，所述摩擦耗能芯包括疊壓在一起的多片鋼板，相鄰的兩片鋼板的之間設有摩擦材料，所述摩擦材料附著在其中一片鋼板上。作為優(yōu)選，所述摩擦耗能芯包括兩片第二鋼板和夾在所述兩片第二鋼板之間的一片第一鋼板，所述第一鋼板的兩面均附有摩擦材料；沿所述第一鋼板的長度方向設有條形滑槽，所述兩片第二鋼板上設有相對的多個連接孔；所述摩擦耗能芯通過穿過所述連接孔和條形滑槽的多個連接件連接。作為優(yōu)選，所述防屈曲外殼為四棱柱狀，每邊的內(nèi)側分別設有開口朝向摩擦耗能芯的“V”形約束槽，所述摩擦耗能芯的第二鋼板與所述“V”形約束槽相對的棱卡在所述“V”形約束槽內(nèi)并能沿其長度方向滑動。作為優(yōu)選，所述連接件的一端或兩端卡設有彈簧。作為優(yōu)選，所述彈簧為碟形彈簧。作為優(yōu)選，所述約束槽的內(nèi)壁上設有特氟龍材料鍍層。作為優(yōu)選，所述第一鋼板用于附著摩擦材料的一面上固定連接有多條檁條，所述檁條凸出于所述第一鋼板的高度小于所述摩擦材料的厚度。作為優(yōu)選，所述檁條包括多條平行于所述第一鋼板長度方向的橫條和多條垂直于所述第一鋼板長度方向的縱條，所述縱條和橫條形成多個封閉的格子，所述摩擦材料位于多個所述格子內(nèi)。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的防屈曲摩擦支撐至少具有以下有益效果:1、本專利技術的防屈曲摩擦支撐通過在摩擦耗能芯的基礎上增加了防屈曲外殼，加強了在高長細比和大壓力情況下的穩(wěn)定性。2、本專利技術的防屈曲摩擦支撐可根據(jù)建筑結構需要，通過調(diào)節(jié)連接件和彈簧來調(diào)節(jié)預緊力的大小，以滿足不同建筑結構對阻尼性能的要求。3、本專利技術的防屈曲摩擦支撐具有結構簡單、取材容易、造價低廉的優(yōu)點。4、本專利技術的防屈曲摩擦支撐的適用性強，其外形可根據(jù)設計需要靈活調(diào)整，其可調(diào)整的區(qū)域較大，同時在各種情況均有較好的耗能效果。5、本專利技術的防屈曲摩擦支撐耐久性好，受溫度等外部環(huán)境影響很小，耐候性強，適用地域廣。本專利技術的防屈曲摩擦支撐，提高建筑建筑結構的抗震防災能力，最大限度降低地震帶來的人員傷亡及財產(chǎn)損失，減小地震帶來的經(jīng)濟與社會影響。附圖說明圖1為本專利技術的實施例一的防屈曲摩擦支撐的剖視示意圖；圖2為圖1所示的防屈曲摩擦支撐中的擦耗能芯的主視圖；圖3沿A-A向的剖視圖；圖4為圖2和圖3所示的摩擦耗能芯中的第一鋼板的結構示意圖；圖5為圖2和圖3的摩擦耗能芯中的鋼板的結構示意圖；圖6為與圖1所示的防屈曲摩擦支撐中的第二鋼板連接的第一連接件的結構示意圖；圖7為圖1所示的防屈曲摩擦支撐用于與建筑構件連接的第二連接件與第一連接件(或者第一鋼板的連接端)連接時的側視示意圖；圖8為圖7的俯視圖；圖9為本專利技術的實施例一的防屈曲摩擦支撐的俯視圖(或仰視圖)；圖10為本專利技術的實施例二的防屈曲摩擦支撐中的第一鋼板的結構示意圖；圖11為圖10所示的第一鋼板未附著摩擦材料時的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。實施例一如圖1-圖5所示,本專利技術的實施例一的防屈曲摩擦支撐(Buckling-RestrainedFriction Brace簡稱BRFB),包括用于支撐的防屈曲外殼4和位于防屈曲外殼4內(nèi)的摩擦耗能芯100 ;在本實施例中，摩擦耗能芯100包括兩片第二鋼板2和夾在所述兩片第二鋼板2之間的一片第一鋼板1，所述第一鋼板I的兩面均附有摩擦材料3 ;沿所述第一鋼板I的長度方向設有條形滑槽12，兩片第二鋼板2上設有相對的多個連接孔21 ;所述摩擦耗能芯100通過穿過所述連接孔21和條形滑槽12的多個連接件6連接，在本實施例中，連接件6為螺栓，當然還可以采用其他的連接件進行連接，連接件6的數(shù)量可以根據(jù)實際情況進行設置。通過連接件6將兩片第二鋼板2之間實現(xiàn)固定連接，連接件6穿過第一鋼板I上的條形滑槽12與其實現(xiàn)滑動連接，這樣就實現(xiàn)第二鋼板2與第一鋼板I之間可相對滑動，從而通過二者之間的摩擦材料做負功而消耗地震能量。所述防屈曲外殼4的內(nèi)側設有多個約束槽41，本實施例的防屈曲外殼4為四棱柱狀，其四個側面的內(nèi)側分別設有一個約束槽41，在本實施中，約束槽41為開口朝向摩擦耗能芯100的“V”形，當然約束槽41的形狀是根據(jù)摩擦耗能芯100的形狀而定的，只要能夠在垂直于摩擦耗能芯100的長度方向限制摩擦耗能芯100的運動并能允許其沿長度方向滑動即可。如圖1所示，摩擦耗能芯100最外側的第二鋼板2的與約束槽41相對的棱卡在所述約束槽41上，并能沿約束槽41的長度方向滑動。需要說明的是，摩擦耗能芯100中的鋼板可以為更多片，只要相鄰的兩個鋼板的相對的一側附有摩擦材料即可，當然作為優(yōu)選，本實施例中第一鋼板I的兩側均附有摩擦材料，這樣第二鋼板2的兩側都不需要附著摩擦材料了。此外，為了達到防屈曲的效果，防屈曲外殼4采用能承受較大壓力的強度較高的材料制成，如GB/T699-1999所規(guī)定的45號鋼。這樣就形成了筒狀的防屈曲外殼4，摩擦耗能芯100位于其內(nèi)。以下結合圖1-5進一步說明本實施例的防屈曲摩擦支撐中的摩擦耗能芯100的結構。如圖1、圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種防屈曲摩擦支撐，其特征在于，包括用于耗能的摩擦耗能芯和包圍在所述摩擦耗能芯外側的用于支撐的防屈曲外殼；所述防屈曲外殼的內(nèi)側沿其長度方向設有多個約束槽，所述摩擦耗能芯與所述約束槽相對應處沿其長度方向滑設在所述約束槽上。

【技術特征摘要】
1.一種防屈曲摩擦支撐，其特征在于，包括用于耗能的摩擦耗能芯和包圍在所述摩擦耗能芯外側的用于支撐的防屈曲外殼； 所述防屈曲外殼的內(nèi)側沿其長度方向設有多個約束槽，所述摩擦耗能芯與所述約束槽相對應處沿其長度方向滑設在所述約束槽上。2.按權利要求1所述的防屈曲摩擦支撐，其特征在于，所述摩擦耗能芯包括疊壓在一起的多片鋼板，相鄰的兩片鋼板的之間設有摩擦材料，所述摩擦材料附著在其中一片鋼板上。3.按權利要求2所述的防屈曲摩擦支撐，其特征在于，所述摩擦耗能芯包括兩片第二鋼板和夾在所述兩片第二鋼板之間的一片第一鋼板，所述第一鋼板的兩面均附有摩擦材料；沿所述第一鋼板的長度方向設有條形滑槽，所述兩片第二鋼板上設有相對的多個連接孔； 所述摩擦耗能芯通過穿過所述連接孔和條形滑槽的多個連接件連接。4.按權利要求3所述的防屈曲摩擦支撐，其特征在于，所述防屈曲外殼為四棱柱狀，每邊的內(nèi)...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：薛彥濤，李澈，
申請(專利權)人：建研科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：