07位移達(dá)到極限以后帶動(dòng)第二芯板108發(fā)生位移，從而兩芯板同時(shí)耗能。耗能滯回曲線如圖5所示，圖中滯回曲線的面積即為耗能大小。第一芯板107和第二芯板108由不銹鋼板制成，且表面經(jīng)過精確處理，保證與摩擦板摩擦運(yùn)動(dòng)中提供穩(wěn)定且精確的承載力。
[0023]左壓板103和右壓板104中的每一個(gè)為不銹鋼板。左壓板103的右表面與左摩擦板105的左表面相粘合且進(jìn)行高溫處理，右壓板104的左表面與右摩擦板106的右表面相粘合且進(jìn)行高溫處理，保證兩板牢固粘結(jié)，在消能器剪切位移中保持同步運(yùn)動(dòng)且始終為一整體。左摩擦板105和右摩擦板106由可提供穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)的摩擦材料制成。上墊板1015貼焊在第一芯板107或第二芯板108上部的左右兩側(cè)，下墊板1016貼焊在第一芯板107或第二芯板108的另一個(gè)下部的左右兩側(cè)，防止消能器在剪切運(yùn)動(dòng)中發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)，從而使消能器提供穩(wěn)定的恢復(fù)力。
[0024]第一芯板107與摩擦板之間的壓力由第一組碟簧1011的彈性力通過第一連接件1013傳導(dǎo)提供，第二芯板108與摩擦板之間的壓力由第二組碟簧1012的彈性力通過第二連接件1014傳導(dǎo)提供，通過精確設(shè)計(jì)第一組碟簧1011同第二組碟簧1012各自的壓力大小和比值，確保在小震下第一芯板107與摩擦板產(chǎn)生耗能，第二芯板108與摩擦板保持不動(dòng)；在中震下第一芯板107與摩擦板首先耗能，然后第二芯板108與摩擦板產(chǎn)生耗能。
[0025]碟簧的壓力控制主要通過施加在連接件上的扭矩控制。在第一組碟簧1011壓力施加過程中通過施加在第一連接件1013上的扭矩扳手的讀數(shù)可推測(cè)出第一組碟簧1011已施加的壓力，從而通過計(jì)算公式確定消能器可提供的起滑力是否滿足小震下的設(shè)計(jì)要求。在第二組碟簧1012壓力施加過程中通過施加在第二連接件1014上的扭矩扳手的讀數(shù)可推測(cè)出第二組碟簧1012已施加的壓力，通過第一組碟簧1011與第二組碟簧1012施加的總壓力，從而確定消能器可提供的起滑力是否滿足中震下的設(shè)計(jì)要求。
[0026]本發(fā)明的雙起滑摩擦消能器具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0027]I)可實(shí)現(xiàn)較大位移。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的雙起滑摩擦消能器10的極限位移由第一長(zhǎng)圓通孔109和第二長(zhǎng)圓通孔1010長(zhǎng)度的疊加決定，相比較普通摩擦消能器位移一般增加兩倍左右。并且在小震和中震情況下可分別利用，小震情況下僅利用第一長(zhǎng)圓通孔109實(shí)現(xiàn)小位移，中震情況下利用第一長(zhǎng)圓通孔109與第二長(zhǎng)圓通孔1010之和實(shí)現(xiàn)位移，使得試件前后方向的尺寸得到充分利用。
[0028]2)具有恒定的摩擦承載力。在芯板與左摩擦板105與右摩擦板106緊貼的表面按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行精確打磨處理，以符合規(guī)范中關(guān)于摩擦消能器必須具有穩(wěn)定的30圈滯回性能的要求。在循環(huán)荷載作用下力學(xué)性能未發(fā)生顯著衰減，與設(shè)計(jì)要求之間誤差在15%以內(nèi)，實(shí)測(cè)值偏差的平均值為設(shè)計(jì)值的±10%。耗能滯回曲線如圖5示。
[0029]3)較好的耗能能力。消能器滯回曲線的面積即為消耗的能量，由于摩擦消能器較其他消能器具有更高的一次剛度和更小的二次剛度(基本為O)，因此在相同承載力相同位移下可以耗散更大的能量。
[0030]4)更好的可設(shè)計(jì)性。一般摩擦消能器僅考慮一種地震工況，當(dāng)消能器設(shè)計(jì)為小震耗能時(shí)，在中震情況下消能器將過載；當(dāng)消能器設(shè)計(jì)為中震耗能時(shí)，消能器在小震情況下將僅提供剛度不產(chǎn)生任何耗能。雙起滑摩擦消能器同時(shí)考慮小震及中震情況下的耗能，相比一般阻尼器由“單選”變?yōu)椤岸噙x”。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述雙起滑摩擦消能器包括:上下連接板、左右壓板和左右摩擦板，其中左摩擦板在左壓板右側(cè)，右摩擦板在右壓板左側(cè)；兩芯板設(shè)在左摩擦板與右摩擦板之間，第一芯板與上連接板呈T字形垂直連接相連，第二芯板與下連接板呈T字形垂直連接，且在同一平面內(nèi)由一個(gè)間隙隔開；在左壓板左側(cè)設(shè)置碟簧，在右壓板右側(cè)設(shè)置碟簧，碟簧分為兩組，兩組碟簧在芯板間隙的兩側(cè)，在第一芯板兩側(cè)為第一組碟簧，在第二芯板兩側(cè)為第二組碟簧，每組碟簧在前后向呈單排或雙排布置；第一連接件依次穿過第一芯板左邊的第一組碟簧、左壓板、左摩擦板、第一芯板、右摩擦板、右壓板、第一芯板右邊的第一組碟簧，將它們連接在一起；第二連接件依次穿過第二芯板左邊的第二組碟簧、左壓板、左摩擦板、第二芯板、右摩擦板、右壓板、第二芯板右邊的第二組碟簧，將它們連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述在上連接板與第一芯板的連接處設(shè)置上墊板，沿著第一芯板前后方向延伸，且在第一芯板兩側(cè)對(duì)稱布置；在下連接板與第二芯板連接處設(shè)置下墊板，沿著第二芯板前后方向延伸，且在第二芯板兩側(cè)對(duì)稱布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述兩芯板上各設(shè)有一條長(zhǎng)圓通孔，長(zhǎng)圓通孔在前后方向延伸，其中在第一芯板上稱為第一長(zhǎng)圓通孔，第二芯板上稱為第二長(zhǎng)圓通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述第一連接件和第二連接件且兩者數(shù)目相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述第一芯板與第二芯板在同一平面內(nèi)且由一間隙隔開，便于芯板平面內(nèi)相互錯(cuò)動(dòng)；左摩擦板與右摩擦板分別緊貼在第一芯板與第二芯板的兩側(cè)，且以間隙為中心線左右對(duì)稱布置；當(dāng)?shù)谝恍景寤虻诙景迦炕蚱渲幸粋€(gè)與兩摩擦板發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，由接觸面之間產(chǎn)生反向摩擦力同時(shí)轉(zhuǎn)換為熱能；在小震情況下第二芯板與右摩擦板之間保持不動(dòng)，第一芯板左摩擦板之間發(fā)生相對(duì)位移，由摩擦力轉(zhuǎn)換為熱能耗散；在中震情況下第一芯板先發(fā)生位移，當(dāng)?shù)谝恍景逦灰七_(dá)到極限以后帶動(dòng)第二芯板發(fā)生位移，從而兩芯板同時(shí)耗能；滯回曲線的面積即為耗能大小。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述上下墊板分別貼焊在第一芯板或第二芯板的上、下部的左右兩側(cè)，防止消能器在剪切運(yùn)動(dòng)中發(fā)生上下錯(cuò)動(dòng)，從而使消能器提供穩(wěn)定的恢復(fù)力。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述左壓板和右壓板均為不銹鋼板，并且左壓板的右表面與左摩擦板的左表面相粘合且進(jìn)行高溫處理，右壓板的左表面與右摩擦板的右表面相粘合且進(jìn)行高溫處理，保證兩板牢固粘結(jié)，在消能器剪切位移中保持同步運(yùn)動(dòng)且始終為一整體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙起滑摩擦消能器，其特征在于，所述碟簧的壓力控制為通過施加在連接件上的扭矩控制；在碟簧壓力施加過程中通過施加在連接件上的扭矩扳手的讀數(shù)可推測(cè)出碟簧已施加的壓力，從而通過計(jì)算公式確定消能器可提供的起滑力是否滿足小震下的設(shè)計(jì)要求，通過各碟簧施加的總壓力，從而確定消能器可提供的起滑力是否滿足中震下的設(shè)計(jì)要求。
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于減振設(shè)備范圍的一種雙起滑摩擦消能器。所述雙起滑摩擦消能器的第一芯板、第二芯板，兩芯板設(shè)在左摩擦板與右摩擦板之間，兩芯板分別與上連接板與下連接板相連，兩金屬板與上下連接板垂直連接呈T字形且在同一平面內(nèi)由一個(gè)間隙隔開。碟簧分組設(shè)置在左壓板左側(cè)與右壓板右側(cè)，每組碟簧在前后向呈單排或雙排布置，兩組碟簧在芯板間隙的上下兩側(cè)。且對(duì)稱布置。由于對(duì)芯板與摩擦板緊貼表面的精確打磨處理，達(dá)到實(shí)測(cè)值偏差的平均值為設(shè)計(jì)值的±10％。本發(fā)明避免了一般摩擦阻尼器僅在中震下提供耗能，在小震下僅提供剛度；或者在小震下提供耗能，在中震情況下提供剛度的缺陷。從而比一般摩擦消能器在更大概率上實(shí)現(xiàn)地震中的耗能作用。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號(hào)】CN105155716
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510580495
【發(fā)明人】潘鵬, 孫江波, 林勁松, 邵力紅
【申請(qǐng)人】清華大學(xué), 北京羿射旭科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日