CN108385520B - 摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑，包括摩擦复位单元、拉力单元和连接单元，摩擦复位单元包括内槽、外槽、蝶形弹簧、轴心管、摩擦板、高强螺栓、锁力螺栓和锁力螺母；拉力单元包括拉索和拉索连接头，拉索两端被锚固后，一端通过拉索连接头和轴心管连接，另一端通过连接单元和被支撑装置结构相连；轴心管用来串联蝶形弹簧、传递拉索传来的拉力，其外螺纹可旋入锁力螺母从而把拉索传来的拉力传递给内槽，其底端内部开有螺纹，可旋入锁力螺栓，待对弹簧完成预压后，可以将锁力螺母旋出，从而把蝶形弹簧的预压力固定住，该支撑采用摩擦耗能，采用预压碟形弹簧为支撑提供恢复力。

Description

摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑。

背景技术

为了提高结构的抗侧刚度和减轻地震作用对结构的破坏，往往在结构中设置斜向支撑来提高结构的抗侧刚度和耗散地震输入的能量。但是由于斜向支撑容易发生受压屈曲破坏和塑形变形过大等不可修复的破坏，故现有的支撑存在截面尺寸过大、自重过大、造价过大的缺点。目前耗散地震能量的方法主要有摩擦耗能和材料塑形变形耗能两种，前者大震后不用更换，而后者大震后需要更换。目前自复位支撑中恢复力的来源主要有预压弹簧和预应力筋两种，前者使用过程中基本上没有损失，后者预应力损失较大(预应力构件长度越短预应力损失越大)且对锚具和锚固质量要求苛刻。目前高强材料的受拉强度可以达到上千兆帕，为普通钢材的5-10倍，且弹性伸长率可达到2.5％左右，故充分利用这些高强材料必将大幅度减小工程造价和提高工程质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩擦式预压弹簧自复位耗能支撑，该支撑采用摩擦耗能，采用预压碟形弹簧为支撑提供恢复力。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是：

一种摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑，包括摩擦复位单元、拉力单元和连接单元，所述摩擦复位单元包括内槽、外槽、蝶形弹簧、轴心管、摩擦板、高强螺栓、锁力螺栓和锁力螺母；所述拉力单元包括拉索和拉索连接头，所述拉索两端被锚固后，一端通过拉索连接头和轴心管连接，另一端通过连接单元和被支撑装置结构相连；所述轴心管用来串联蝶形弹簧、传递拉索传来的拉力，其外螺纹可旋入锁力螺母从而把拉索传来的拉力传递给内槽，其底端内部开有螺纹，可旋入锁力螺栓，待对弹簧完成预压后，可以将锁力螺母旋出，从而把蝶形弹簧的预压力固定住。

进一步的，所述碟形弹簧由轴心管串联起来，其个数按需要来设定。

所述蝶形弹簧组放置在内槽顶端和外槽顶端之间，锁力螺母旋入轴心管用来托住内槽，轴心管底部旋有锁力螺栓。

所述摩擦板放置在内槽和外槽之间，其摩擦力可通过调节穿过内槽壁、摩擦板和外槽壁的高强螺栓的预紧力来调节。

所述外槽底部通过连接单元和被支撑装置结构连接。

进一步的，所述摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑采用双向布置。

进一步的，所述拉索连接头连接拉索和轴心管，拉索连接头与被支撑装置结构间采用可转动的销栓连接。

有益效果：

本发明的摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑使用时双向布置，单个支撑整个使用过程只承受单向拉力。所述支撑由摩擦复位单元、拉索单元和连接单元组成；所述摩擦复位单元由内外槽、蝶形弹簧组、轴心管、摩擦板、高强螺栓和锁力螺母组成；所述连接单元用于连接支撑主体部分和结构；所述拉索单元用于连接摩擦复位单元和连接单元。该摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑整个使用过程只承受拉力，避免了屈曲问题，大幅度的减小了支撑的自重和造价并且充分利用了高强材料高强的特性，而且具有显著的自复位能力和耗能能力，具有极好的经济效益和出色的减震、消能效果，可以广泛应用于结构的抗震和加固。

附图说明

图1：碟形弹簧、外槽、内槽。

图2：轴心管、锁力螺母、锁力螺栓、拉索连接头。

图3：第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第四连接单元。

图4：摩擦复位单元结构示意图一。

图5：摩擦复位单元结构示意图二。

图6：拉索装配图。

图7：全支撑装配图。

图中：1-内槽，2-外槽，3-蝶形弹簧，4-轴心管，5-摩擦板，6-高强螺栓，7-锁力螺栓，8-锁力螺母，9-拉索，10-拉索连接头，11-拉索锚固端，12-第一连接单元，13-第二连接单元，14-第三连接单元，15-第四连接单元。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索9支撑，包括摩擦复位单元、拉力单元和连接单元，所述摩擦复位单元包括内槽1、外槽2、蝶形弹簧3、轴心管4、摩擦板5、高强螺栓6、锁力螺栓7和锁力螺母8。

所述拉力单元包括拉索9和拉索连接头10，所述拉索9两端被锚固后，一端通过拉索连接头10和轴心管4连接，另一端通过连接单元和被支撑装置结构相连。

所述轴心管4用来串联蝶形弹簧3、传递拉索9传来的拉力，其外螺纹可旋入锁力螺母8从而把拉索9传来的拉力传递给内槽1，其底端内部开有螺纹，可旋入锁力螺栓7，待对弹簧完成预压后，可以将锁力螺母8旋出，从而把蝶形弹簧3的预压力固定住。

所述碟形弹簧由轴心管4串联起来，其个数按需要来设定。

所述蝶形弹簧3组放置在内槽1顶端和外槽2顶端之间，锁力螺母8旋入轴心管4用来托住内槽1，轴心管4底部旋有锁力螺栓7。

所述摩擦板5放置在内槽1和外槽2之间，其摩擦力可通过调节穿过内槽1壁、摩擦板5和外槽2壁的高强螺栓6的预紧力来调节。

所述外槽2底部通过连接单元和被支撑装置结构连接。

所述摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索9支撑采用双向布置。

所述拉索连接头10连接拉索9和轴心管4，拉索连接头10与被支撑装置结构间采用可转动的销栓连接。

安装步骤：

1)将内槽1放在外槽2中部，摩擦板5放置在内槽1和外槽2中间，并穿入高强螺栓6。

2)将碟形弹簧放置在内槽1顶端和外槽2顶端之间；将第四连接单元15穿过外槽2底端；将锁力螺栓7放置在第四连接单元15上。

3)将轴心管4穿过外槽2、碟形组弹簧、内槽1顶部、锁力螺母8和锁力螺栓7，其中锁力螺母8顶住内槽1顶端并旋紧，锁力螺栓7完全旋入轴心管4底端并顶住第四连接单元15，此时将高强螺栓6旋紧到设计预紧力。

4)将拉索9穿入拉索连接头10和第一连接单元12，并将拉索连接头10旋入轴心管4。

5)此时张拉轴心管4到设计张拉荷载，此时蝶形弹簧3被压缩，轴心管4带动锁力螺栓7上移，这时将锁力螺栓7旋出并旋紧令其紧紧顶住第四连接单元15。

6)此时将第一连接单元12和第四连接单元15分别旋入第二连接单元13和第三连接单元14，装配完成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑，其特征在于：包括摩擦复位单元、拉力单元和连接单元，所述摩擦复位单元包括内槽、外槽、蝶形弹簧、轴心管、摩擦板、高强螺栓、锁力螺栓和锁力螺母；所述拉力单元包括拉索和拉索连接头，所述拉索两端被锚固后，一端通过拉索连接头和轴心管连接，另一端通过连接单元和被支撑装置结构相连；所述轴心管用来串联蝶形弹簧、传递拉索传来的拉力，其外螺纹可旋入锁力螺母从而把拉索传来的拉力传递给内槽，其底端内部开有螺纹，可旋入锁力螺栓，待对弹簧完成预压后，可以将锁力螺母旋出，从而把蝶形弹簧的预压力固定住；

所述蝶形弹簧放置在内槽顶端和外槽顶端之间，锁力螺母旋入轴心管用来托住内槽，轴心管底部旋有锁力螺栓；

所述摩擦板放置在内槽和外槽之间，其摩擦力可通过调节穿过内槽壁、摩擦板和外槽壁的高强螺栓的预紧力来调节；

所述外槽底部通过连接单元和被支撑装置结构连接；

所述摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑采用双向布置；

安装步骤为：

1）将内槽放在外槽中部，摩擦板放置在内槽和外槽中间，并穿入高强螺栓；

2）将蝶形弹簧放置在内槽顶端和外槽顶端之间；将第四连接单元穿过外槽底端；将锁力螺栓放置在第四连接单元上；

3）将轴心管穿过外槽、蝶形弹簧、内槽顶部、锁力螺母和锁力螺栓，其中锁力螺母顶住内槽顶端并旋紧，锁力螺栓完全旋入轴心管底端并顶住第四连接单元，此时将高强螺栓旋紧到设计预紧力；

4）将拉索穿入拉索连接头和第一连接单元，并将拉索连接头旋入轴心管；

5）此时张拉轴心管到设计张拉荷载，此时蝶形弹簧被压缩，轴心管带动锁力螺栓上移，这时将锁力螺栓旋出并旋紧令其紧紧顶住第四连接单元；

6）此时将第一连接单元和第四连接单元分别旋入第二连接单元和第三连接单元，装配完成。

2.根据权利要求1所述的摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑，其特征在于：所述蝶形弹簧由轴心管串联起来，其个数按需要来设定。

3.根据权利要求1所述的摩擦型预压弹簧自复位耗能拉索支撑，其特征在于：所述拉索连接头连接拉索和轴心管，拉索连接头与被支撑装置结构间采用可转动的销栓连接。