[發明專利]一種摩擦單元及自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構

在審

• 申請號: 202110255626.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113123479A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 戎賢;張健新;趙茜婭;李艷艷;劉平;石曉娜;趙曉雪
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

本申請提供一種摩擦單元及自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構，包括中間板、第一連接部及第二連接部；第一連接部包括一對第一連接板，一對第一連接板相對表面貼設黃銅耗能板，中間板一端插在一對第一連接板之間并使其兩側表面分別與黃銅耗能板表面貼合；第二連接部包括一對第二連接板，一對第二連接板相對表面貼設墊板，中間板另一端插在一對第二連接板之間并使其兩側表面分別與墊板的側表面貼合；中間板對應第一連接部設一對長條形第一通孔，第一連接部通過一對長條形第一通孔與中間板連接。本申請有益效果：當摩擦單元承受地震的拉壓力時，摩擦單元的中間板在一對黃銅耗能板之間進行移動摩擦耗能，同時SMA單元由于材料特性具有自復位性能。

技術領域

本公開涉及建筑摩擦耗能支撐結構技術領域，具體涉及一種摩擦單元及自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構。

背景技術

現有技術中，通常采用在裝配式連接框架中增加支撐結構的方式，對地震等自然災害的能量進行消耗，從而增加建筑物的安全性和穩定性。如何更好地對建筑物的破壞能量進行消耗，增加建筑的穩定性，是人們一直研究的課題。

發明內容

本申請的目的是針對以上問題，提供一種摩擦單元及自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構。

第一方面，本申請提供一種摩擦單元，包括中間板，所述中間板的一端連接第一連接部，另一端連接第二連接部，所述第一連接部及第二連接部上遠離中間板的一端分別連接有端板；所述第一連接部包括一對相對設置的第一連接板，一對所述第一連接板的相對表面分別貼設有黃銅耗能板，所述中間板的一端插接在一對第一連接板之間并使得中間板的兩側表面分別與一對黃銅耗能板的表面貼合；所述第二連接部包括一對第二連接板，一對所述第二連接板的相對表面分別貼設有與黃銅耗能板厚度一致的墊板，所述中間板的另一端插接在一對第二連接板之間并使得中間板的兩側表面分別與一對墊板的側表面貼合；所述中間板對應第一連接部的一側設有一對長條形第一通孔，所述第一連接部通過一對長條形第一通孔與中間板連接。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述中間板、第一連接板、第二連接板及端板均設置為鋼板。

第二方面，本申請提供一種自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構，包括SMA單元以及對稱連接在其兩側的一對摩擦單元；所述SMA單元包括SMA本體，以及連接在SMA本體兩端的端部連接板，所述SMA本體包括一對SMA板材，一對SMA板材垂直交叉設置，使得SMA本體橫截面為十字形結構，一對所述端部連接板之間通過所述SMA本體分隔為四個對稱的空間區域，一對端部連接板之間對應四個空間區域分別連接復位彈簧；一對端部連接板分別與相鄰的摩擦單元的端板固定連接。

根據本申請實施例提供的技術方案，一對所述摩擦單元的材料設置為高屈服強度材料。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述SMA本體設置為一體成型結構。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述SMA本體與兩端的端部連接板焊接或者栓接固定。

本申請提供一種摩擦單元及自復位式三串聯的摩擦耗能支撐結構具有如下有益效果：

1、當摩擦單元承受地震的拉壓力時，通過長條形第一通孔使得中間板在第一連接部之間發生移動，進行摩擦耗能，由于黃銅耗能板夾在中間板與第一連接板之間，從而使得黃銅耗能板與中間板表面發生移動摩擦，從而消耗所受到的地震拉壓力能量；

2、在一對摩擦單元之間連接SMA單元，SMA單元在其材料特性的影響下，當SMA單元受到地震壓力時發生收縮變形，當所受壓力消失時在形狀記憶合金材料特性的影響下恢復形變，從而保證支撐結構的穩定性，當SMA單元受到地震拉壓力時發生拉伸形變，當所受拉力消失時在連接的彈簧的作用下使得SMA單元恢復形變，從而保證支撐結構的穩定性；因此摩擦單元與SMA單元組合連接在一起在快速消耗支撐結構所受到的地震能量的同時保證整個支撐結構的穩定性；