[發明專利]防屈曲摩擦支撐

有效

• 申請號: 201110351240.2
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN103088932A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 薛彥濤;李澈
• 申請（專利權）人: 建研科技股份有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;胡上海

技術領域

本發明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。

背景技術

傳統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，可方便地通過調節預緊力大小來調節摩擦力，其性能對環境溫度及摩擦生熱不敏感，且因其具有耗能能力強、性能穩定、價格低廉的優點，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，會產生冷粘結或冷凝固，所以二者之間的摩擦系數會發生改變；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。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發明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生屈曲的摩擦阻尼器，并能夠有效耗散地震產生的能量，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損失。

為解決上述技術問題，本發明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。

作為優選，所述防屈曲外殼為四棱柱狀，每邊的內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”形約束槽內并能沿其長度方向滑動。

作為優選，所述連接件的一端或兩端卡設有彈簧。

作為優選，所述彈簧為碟形彈簧。

作為優選，所述約束槽的內壁上設有特氟龍材料鍍層。

作為優選，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。與現有技術相比，本發明的防屈曲摩擦支撐至少具有以下有益效果：

1、本發明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定性。

2、本發明的防屈曲摩擦支撐可根據建筑結構需要，通過調節連接件和彈簧來調節預緊力的大小，以滿足不同建筑結構對阻尼性能的要求。

3、本發明的防屈曲摩擦支撐具有結構簡單、取材容易、造價低廉的優點。

4、本發明的防屈曲摩擦支撐的適用性強，其外形可根據設計需要靈活調整，其可調整的區域較大，同時在各種情況均有較好的耗能效果。

5、本發明的防屈曲摩擦支撐耐久性好，受溫度等外部環境影響很小，耐候性強，適用地域廣。本發明的防屈曲摩擦支撐，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損失，減小地震帶來的經濟與社會影響。

附圖說明