CN111005613A - 粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，包括：上固定筒、下固定筒、固定导板、活塞杆、固定端板、弹簧、第一粘弹耗能组件、第二粘弹耗能组件、第一摩擦结构和第二摩擦结构；固定导板的两端分别插设并固定于上固定筒和下固定筒内；活塞杆设置于上固定筒和下固定筒内之间；第一粘弹耗能组件和第二粘弹耗能组件分别套设于活塞杆的两端；弹簧设置于第一粘弹耗能组件和第二粘弹耗能组件之间；活塞杆的第一端对第一粘弹耗能组件限位；固定端板对第二粘弹耗能组件限位。本发明的一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，具有自复位能力，并可根据支撑受力变形特性进行自动调节，防止支撑内部部件破坏，具有稳定高效的耗能能力。

Description

粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑

技术领域

本发明涉及抗震、减震技术领域，尤其涉及一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑。

背景技术

结构被动减震控制技术作为土木工程领域中一种减震控制手段，在理论研究与实际工程应用方面均取得了丰硕成果。结构被动减震控制技术的基本原理是在建筑结构中安装减震耗能装置，通过减震耗能装置耗散输入到建筑物中的能量减小结构动力响应。结构被动减震控制技术具有造价低廉、构造简单的特点，并且不需要外部能源，易于维护，在地震等灾害情况下失效概率小，因此得到了土木工程界的广泛关注，在实际工程中得到了大力推广应用。

随着结构减震控制技术的发展，目前减震构件和结构类型的组合已经发展出诸多形式。防屈曲支撑通过自身发生弹塑性变形耗散地震能量，经过长时间发展，已经作为一种技术成熟、标准完善的减震耗能装置广泛应用于各大工程项目中。粘弹性阻尼器构造简单、性能可靠，可以为结构提供附加刚度和耗能能力，可以有效减小结构的风振及地震反应，具有广泛的工程适用性。

当结构遭受超设计基准地震作用时，结构会产生较大残余变形，对结构在后续余震作用及震后修复过程中均会产生严重影响，并且结构在强震作用下发生的过大侧向变形和残余变形可能会导致结构倒塌破坏，严重影响人们的生命财产安全。因此，具有稳定高效耗能能力和自复位功能的防屈曲支撑构件的研究具有重要意义。

目前针对自复位防屈曲支撑的研究相对较少，现有自复位防屈曲支撑大多依靠形状记忆合金材料来实现自复位功能，形状记忆合金力学性能受外部温度等环境因素影响较大，且造价昂贵，较难在实际工程当中推广应用。粘弹性阻尼器相对于金属耗能装置和摩擦耗能装置，不需要发生较大的相对位移产生屈服变形或克服静摩擦力才能发挥耗能作用，在所有振动条件下均可进行耗能，但是粘弹性阻尼器的变形幅度受到限制，当粘弹性阻尼器发生过大变形时粘弹性材料会发生破坏造成阻尼器失效，虽然加大粘弹性材料厚度可以增大粘弹性阻尼器变形幅度，但是耗能能力会降低。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，不仅具有自复位能力，而且可以根据支撑受力变形特性进行自动调节，防止支撑内部部件破坏，具有稳定高效的耗能能力，解决了当前自复位装置耗能能力及自复位能力稳定性差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，包括：一上固定筒、一下固定筒、至少一固定导板、一活塞杆、一固定端板、至少一弹簧、一第一粘弹耗能组件、一第二粘弹耗能组件、至少一第一摩擦结构、至少一第二摩擦结构、一上连接件和一下连接件；所述上固定筒的顶面中部开设有第一通孔，所述固定导板的两端分别插设并固定连接于所述上固定筒和所述下固定筒内，且所述固定导板与所述第一通孔的轴线平行；所述活塞杆沿所述轴线设置于所述上固定筒和所述下固定筒内之间且所述活塞杆的第一端自所述第一通孔穿出；所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件分别套设于所述活塞杆的两端，所述第一粘弹耗能组件通过所述第一摩擦结构连接所述上固定筒，所述第二粘弹耗能组件通过所述第二摩擦结构连接所述下固定筒；所述弹簧设置于所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件之间；所述活塞杆的第一端对所述第一粘弹耗能组件限位并连接所述上连接件；所述活塞杆的第二端连接所述固定端板，所述固定端板对所述第二粘弹耗能组件限位；所述下固定筒连接所述下连接件。

优选地，所述第一粘弹耗能组件包括一内粘弹上筒、至少一第一粘弹体和至少一内摩擦上限位板；所述内粘弹上筒套设于所述活塞杆外，所述内摩擦上限位板通过所述第一摩擦结构连接所述上固定筒；所述第一粘弹体粘结于所述内粘弹上筒和所述内摩擦上限位板之间，所述内摩擦上限位板远离所述上固定筒的一端向内凸出形成至少一第一限位凸出部，所述第一限位凸出部对所述内粘弹上筒限位；

所述第二粘弹耗能组件包括一内粘弹下筒、至少一第二粘弹体和至少一内摩擦下限位板；所述内粘弹下筒套设于所述活塞杆外，所述内摩擦下限位板通过所述第二摩擦结构连接所述下固定筒；所述第二粘弹体粘结于所述内粘弹下筒和所述内摩擦下限位板之间，所述内摩擦下限位板远离所述下固定筒的一端向内凸出形成至少一第二限位凸出部，所述第二限位凸出部对所述内粘弹下筒限位。

优选地，所述第一摩擦结构包括一第一摩擦组件和一第二摩擦组件，所述第一摩擦组件包括所述内摩擦上限位板和至少一上摩擦板；所述第二摩擦组件包括所述固定导板和所述上固定筒的侧壁；所述内摩擦上限位板、所述固定导板、所述上摩擦板和所述上固定筒的侧壁依次层叠设置；所述固定导板开设有至少一第一长孔，所述上摩擦板开设有至少一第二长孔；所述内摩擦上限位板和所述上摩擦板通过穿设于所述第一长孔的螺栓螺接固定；所述固定导板和所述上固定筒的侧壁通过穿设于所述第二长孔的螺栓螺接固定；

所述第二摩擦结构包括一第三摩擦组件和一第四摩擦组件，所述第三摩擦组件包括所述内摩擦下限位板和至少一下摩擦板；所述第四摩擦组件包括所述固定导板和所述下固定筒的侧壁；所述内摩擦下限位板、所述固定导板、所述下摩擦板和所述下固定筒的侧壁依次层叠设置；所述固定导板开设有至少一第三长孔，所述下摩擦板开设有至少一第四长孔；所述内摩擦下限位板和所述下摩擦板通过穿设于所述第三长孔的螺栓螺接固定；所述固定导板和所述下固定筒的侧壁通过穿设于所述第四长孔的螺栓螺接固定；所述第一长孔、所述第二长孔、所述第三长孔和所述第四长孔的长度方向与所述第一通孔的轴向平行。

优选地，所述固定导板邻近所述活塞杆的一侧形成加强肋。

优选地，所述活塞杆的第一端形成一加粗部，所述加粗部对所述第一粘弹耗能组件限位并连接所述上连接件；所述活塞杆的第二端形成外螺纹，所述固定端板形成与外螺纹配合的第一螺孔，所述固定端板与所述活塞杆的第二端螺接，所述固定端板对所述第二粘弹耗能组件限位。

优选地，所述弹簧包括螺旋弹簧、波形弹簧或碟形弹簧。

优选地，包括两块所述固定导板，或所述固定导板呈筒形。

优选地，所述弹簧的外半径小于所述内摩擦上限位板和所述内摩擦下限位板至所述活塞杆中轴线的距离。

优选地，所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件分别一体成型。

优选地，所述内摩擦上限位板开设第二螺孔，所述上摩擦板开设与所述第二螺孔位置对应的第二通孔，所述内摩擦上限位板和所述上摩擦板通过依次穿设于所述第二螺孔、所述第一长孔和所述第二通孔内的螺栓螺接固定；

所述固定导板开设第三螺孔，所述上固定筒的侧壁开设与所述第三螺孔位置对应的第三通孔，所述固定导板和所述上固定筒的侧壁通过依次穿设于所述第三螺孔、所述第二长孔和所述第三通孔内的螺栓螺接固定。

所述内摩擦下限位板开设第四螺孔，所述下摩擦板开设与所述第四螺孔位置对应的第四通孔，所述内摩擦下限位板和所述下摩擦板通过依次穿设于所述第四螺孔、所述第三长孔和所述第四通孔的螺栓螺接固定；

所述固定导板开设第五螺孔，所述下固定筒的侧壁开设与所述第五螺孔位置对应的第五通孔，所述固定导板和所述下固定筒的侧壁通过依次穿设于所述第五螺孔、所述第四长孔和所述第五通孔的螺栓螺接固定。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)当整个支撑构件受压时，外部压力推动活塞杆向下运动，当所受外部激励作用较小时(风振、机器振动、地铁振动和小震作用等)，结构变形较小，构件整体压缩变形较小，固定端板与活塞杆一同向下运动，固定端板与内粘弹下筒脱离，活塞杆加粗部推动内粘弹上筒向下运动，粘弹体发生剪切变形，通过粘弹体的剪切变形提供耗能能力和自复位能力；当结构遭受外部激励增大时(大震、罕遇地震等)，结构变形增大，构件整体压缩变形增大，随着支撑构件受压变形的增大，达到粘弹体变形极限时，内粘弹上筒向下运动与内摩擦上限位板的第一限位凸出部抵接，两者锁定共同运动不再发生相对变形，防止粘弹体破坏，活塞杆带动内粘弹上筒、内摩擦上限位板和上摩擦板共同向下运动，与固定导板和上固定筒之间发生相对滑动，通过摩擦作用进行耗能，内摩擦上限位板向下移动过程中第一限位凸出部对弹簧产生挤压作用，为支撑构件提供自复位力。

当整个支撑构件受拉时，外部拉力拉动活塞杆向上运动，当所受外部激励作用较小时(风振、机器振动、地铁振动和小震作用等)，结构变形较小，构件整体拉伸变形较小，固定端板抵接于内粘弹下筒并共同跟随活塞杆向上运动，活塞杆加粗部与内粘弹上筒脱离，粘弹体发生剪切变形，通过粘弹体的剪切变形提供耗能能力和自复位能力；当结构遭受外部激励增大时(大震、罕遇地震等)，结构变形增大，构件整体压缩变形增大，随着支撑构件受拉变形的增大，达到粘弹体变形极限时，内粘弹下筒向上运动与内摩擦下限位板的第二限位凸出部抵接，两者锁定共同运动不再发生相对位移，防止粘弹体破坏，活塞杆带动内粘弹下筒、内摩擦下限位板和下摩擦板共同向上运动，与固定导板和下固定筒之间发生相对滑动，通过摩擦作用进行耗能，内摩擦下限位板向上移动过程中第二限位凸出部对弹簧产生挤压作用，为支撑构件提供自复位力。

通过此结构可保证整个支撑构件无论是受压力作用还是拉力作用，支撑构件均具有稳定的耗能能力和自复位能力，并且可以根据所受外部激励作用特性和支撑构件变形特性，使支撑构件中相应部件的工作状态进行相应调整，防止支撑构件的破坏。

(2)内摩擦上限位板和内摩擦下限位板均预留螺纹孔，上摩擦板和下摩擦板均预留圆通孔和长孔，固定导板预留螺纹孔和长孔，上固定筒与下固定筒均预留圆通孔。内摩擦上限位板、固定导板、上摩擦板和上固定筒依次由内到外排列安装，内摩擦上限位板和上摩擦板通过螺栓固定成为一个共同运动的第一摩擦组件，固定导板和上固定筒通过螺栓连接成为一个固定的第二摩擦组件，第一摩擦组件和第二摩擦组件之间可以发生相对滑动；内摩擦下限位板、固定导板、下摩擦板和下固定筒依次由内到外排列安装，内摩擦下限位板和下摩擦板通过螺栓固定成为一个共同运动的第三摩擦组件，固定导板和下固定筒通过螺栓连接成为一个固定的第四摩擦组件，第三摩擦组件和第四摩擦组件之间可以发生相对滑动。

(3)内摩擦上限位板和内摩擦下限位板的第一限位凸出部和第二限位凸出部不仅可以分别起到对内粘弹上筒和内粘弹下筒的锁定限位作用，而且可以起到对弹簧的固定和挤压作用。

(4)支撑构件中各部件预留长孔，可以保证支撑在受拉或受压的摩擦变形过程中各部件的运动协调性和支撑构件整体变形协调性。

(5)粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑在受拉/受压变形时内部各部件之间的摩擦力可提供一定耗能能力。

(6)粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑中上粘弹耗能部件、下粘弹耗能部件及其余各部件均可拆卸，所有部件均可在工厂中进行规格化批量加工，构件主要采用螺纹或高强螺栓进行拼装固定。

(7)本发明利用粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，使自复位支撑构件耗能能力弱、粘弹性阻尼装置变形过大发生破坏问题得以解决，充分发挥防屈曲支撑的耗能能力和自复位能力，并且支撑构件可以根据所受外部激励条件及自身变形特性对支撑相应工作部件进行调节，进一步加强了结构的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的结构示意图；

图2为本发明实施例一的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的一阶段受压弹性体工作阶段变形示意图；

图3为本发明实施例一的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的二阶段受压摩擦部件工作阶段变形示意图；

图4为本发明实施例一的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的一阶段受拉弹性体工作阶段变形示意图；

图5为本发明实施例一的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的二阶段受拉摩擦部件工作阶段变形示意图；

图6为本发明实施例二的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑的结构示意图。

图中数字所表示的相应部件名称：1、活塞杆；2、上固定筒；3、内粘弹上筒；4、弹簧；5、内粘弹下筒；6、固定端板；7、第一粘弹体；8、内摩擦上限位板；9、固定导板；10、上摩擦板；11、第二粘弹体；12、内摩擦下限位板；13、下摩擦板；14、下固定筒；15、第一长孔；16、第二长孔；17、第三长孔；18、第四长孔；19、第二螺栓孔；20、第三螺栓孔；21、下连接件；22、上连接件；23、第二限位突出部；24、加粗部；25、加强肋；26、第一限位凸出部；27、第一螺孔；28、第二通孔；29、第三通孔；30、第四通孔；31、第四螺孔；32、第五通孔；33、第五螺孔；34、第一通孔。

具体实施方式

下面根据附图1～6，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，包括：一上固定筒2、一下固定筒14、至少一固定导板9、一活塞杆1、一固定端板6、至少一弹簧4、一第一粘弹耗能组件、一第二粘弹耗能组件、至少一第一摩擦结构、至少一第二摩擦结构、至少一第三摩擦结构、至少一第四摩擦结构、一上连接件22和一下连接件21；上固定筒2的顶面中部开设有第一通孔34，固定导板9的两端分别插设并固定连接于上固定筒2和下固定筒14内，且固定导板9与第一通孔34的轴线平行；活塞杆1沿轴线设置于上固定筒2和下固定筒14内之间且活塞杆1的第一端自第一通孔34穿出；第一粘弹耗能组件和第二粘弹耗能组件分别套设于活塞杆1的两端，第一粘弹耗能组件通过第一摩擦结构连接上固定筒2，第二粘弹耗能组件通过第二摩擦结构连接下固定筒14；弹簧4设置于第一粘弹耗能组件和第二粘弹耗能组件之间；活塞杆1的第一端对第一粘弹耗能组件限位并连接上连接件22；活塞杆1的第二端连接固定端板6，固定端板6对第二粘弹耗能组件限位；下固定筒14连接下连接件21。

本实施例中，第一粘弹耗能组件包括一内粘弹上筒3、至少一第一粘弹体7和至少一内摩擦上限位板8；内粘弹上筒3套设于活塞杆1外，内摩擦上限位板8通过第一摩擦结构连接上固定筒2；第一粘弹体7粘结于内粘弹上筒3和内摩擦上限位板8之间，内摩擦上限位板8远离上固定筒2的一端向内凸出形成至少一第一限位凸出部26，第一限位凸出部26对内粘弹上筒3限位；

第二粘弹耗能组件包括一内粘弹下筒5、至少一第二粘弹体11和至少一内摩擦下限位板12；内粘弹下筒5套设于活塞杆1外，内摩擦下限位板12通过第二摩擦结构连接下固定筒14；第二粘弹体11粘结于内粘弹下筒5和内摩擦下限位板12之间，内摩擦下限位板12远离下固定筒14的一端向内凸出形成至少一第二限位凸出部23，第二限位凸出部23对内粘弹下筒5限位。

内摩擦上限位板8设置第一限位凸出部26，内摩擦下限位板12设置第二限位凸出部23，当第一粘弹体7或第二粘弹体11变形达到极限时，内粘弹上筒3与第一限位凸出部26、内粘弹下筒5与第二限位凸出部23抵接发生锁死，两者协同变形，防止第一粘弹体7或第二粘弹体11变形过大发生破坏。

本实施例中，第一摩擦结构包括一第一摩擦组件和一第二摩擦组件，第一摩擦组件包括内摩擦上限位板8和至少一上摩擦板10；第二摩擦组件包括固定导板9和上固定筒2的侧壁；内摩擦上限位板8、固定导板9、上摩擦板10和上固定筒2的侧壁依次层叠设置；固定导板9开设有至少一第一长孔15，上摩擦板10开设有至少一第二长孔16；内摩擦上限位板8和上摩擦板10通过穿设于第一长孔15的螺栓螺接固定；固定导板9和上固定筒2的侧壁通过穿设于第二长孔16的螺栓螺接固定；

第二摩擦结构包括一第三摩擦组件和一第四摩擦组件，第三摩擦组件包括内摩擦下限位板12和至少一下摩擦板13；第四摩擦组件包括固定导板9和下固定筒14的侧壁；内摩擦下限位板12、固定导板9、下摩擦板13和下固定筒14的侧壁依次层叠设置；固定导板9开设有至少一第三长孔17，下摩擦板13开设有至少一第四长孔18；内摩擦下限位板12和下摩擦板13通过穿设于第三长孔17的螺栓螺接固定；固定导板9和下固定筒14的侧壁通过穿设于第四长孔18的螺栓螺接固定；第一长孔15、第二长孔16、第三长孔17和第四长孔18的长度方向与第一通孔34的轴向平行。

第一摩擦组件和第二摩擦组件通过螺栓施加预紧力，第三摩擦组件和第四摩擦组件也通过螺栓施加预紧力；通过施加预紧力，用以确定摩擦耗能部件启动临界状态。

另外，活塞杆1的第一端形成一加粗部24，加粗部24对第一粘弹耗能组件限位并连接上连接件22；活塞杆1的第二端形成外螺纹，固定端板6形成与外螺纹配合的第一螺孔27，固定端板6与活塞杆1的第二端螺接，固定端板6对第二粘弹耗能组件限位。

弹簧4包括螺旋弹簧、波形弹簧或碟形弹簧，可通过对弹簧4的叠合、拼合等不同形式组合出支撑所需承载力与恢复力，获得所需支撑构件力学性能。

弹簧4的外半径小于内摩擦上限位板8和内摩擦下限位板12至活塞杆1中轴线的距离。弹簧4的顶端抵接上限位板8的第一限位凸出部26，底端抵接内摩擦下限位板12的第二限位凸出部23。

弹簧4在初始状态下可以自由无预压，也可施加预压力。

包括两固定导板9，或固定导板9呈筒形。

本实施例中，第一粘弹耗能组件和第二粘弹耗能组件分别一体成型。

内摩擦上限位板8开设第二螺孔19，上摩擦板10开设与第二螺孔19位置对应的第二通孔28，内摩擦上限位板8和上摩擦板10通过依次穿设于第二螺孔19、第一长孔15和第二通孔28内的螺栓螺接固定；

固定导板9开设第三螺孔20，上固定筒2的侧壁开设与第三螺孔20位置对应的第三通孔29，固定导板9和上固定筒2的侧壁通过依次穿设于第三螺孔20、第二长孔16和第三通孔29内的螺栓螺接固定。

内摩擦下限位板12开设第四螺孔31，下摩擦板13开设与第四螺孔31位置对应的第四通孔30，内摩擦下限位板12和下摩擦板13通过依次穿设于第四螺孔31、第三长孔17和第四通孔30的螺栓螺接固定；

固定导板9开设第五螺孔33，下固定筒14的侧壁开设与第五螺孔33位置对应的第五通孔32，固定导板9和下固定筒14的侧壁通过依次穿设于第五螺孔33、第四长孔18和第五通孔32的螺栓螺接固定。

本实施例中，支撑构件在变形初期，支撑内部粘弹性耗能部件发挥作用，为结构提供自复位力和耗能能力，随着支撑构件变形增大，内部粘弹性耗能部件锁死防止粘弹性材料破坏，构件中的摩擦耗能部件开始工作，提供耗能能力，同时支撑内部弹簧4进入受压状态，提供自复位能力。本支撑构件不仅具有自复位能力，而且可以根据支撑受力变形特性进行自动调节，防止支撑内部部件破坏，具有稳定高效的耗能能力。解决了当前自复位装置耗能能力及自复位能力稳定性差的问题。

请参阅图1～图3，粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑受压状态，当所受外部激励作用较小时(风振、机器振动、地铁振动和小震作用等)，结构变形较小，支撑构件以耗能为主，仅需为结构附加较小刚度和恢复力即可，此时外部压力推动活塞杆1向下运动，固定端板6与活塞杆1一同向下运动，固定端板6与内粘弹下筒5脱离，活塞杆1加粗部24推动内粘弹上筒3向下运动，第一粘弹体7发生剪切变形，通过第一粘弹体7的剪切变形提供耗能能力和自复位能力；当结构遭受外部激励增大时(大震、罕遇地震等)，结构变形增大甚至出现损伤，支撑构件在耗能的同时需要提供较大的刚度和自复位力，随着支撑构件受压变形的增大，达到第一粘弹体7变形极限时，内粘弹上筒3向下运动与内摩擦上限位板8的第一限位凸出部26抵接，两者锁定共同运动不再发生相对变形，防止第一粘弹体7变形过大破坏，同时第一摩擦结构启动进入工作状态，活塞杆1带动内粘弹上筒3、内摩擦上限位板8和上摩擦板10共同向下运动，与固定导板9和上固定筒2之间发生相对滑动，通过摩擦作用进行耗能，内摩擦上限位板8向下移动过程中第一限位凸出部26对弹簧4产生挤压作用，为支撑构件提供自复位力。

请参阅1、图4和图5，粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑受拉状态，当所受外部激励作用较小时(风振、机器振动、地铁振动和小震作用等)，结构变形较小，支撑构件以耗能为主，仅需为结构附加较小刚度和恢复力即可，此时外部拉力拉动活塞杆1向上运动，固定端板6抵接于内粘弹下筒5并共同跟随活塞杆1向上运动，活塞杆1加粗部24与内粘弹上筒3脱离，第二粘弹体11发生剪切变形，通过第二粘弹体11的剪切变形提供耗能能力和自复位能力；当结构遭受外部激励增大时(大震、罕遇地震等)，结构变形增大甚至出现损伤，支撑构件在耗能的同时需要提供较大的刚度和自复位力，随着支撑构件受拉变形的增大，达到第二粘弹体11变形极限时，内粘弹下筒5向上运动与内摩擦下限位板12的第二限位凸出部23抵接，两者锁定共同运动不再发生相对位移，防止第二粘弹体11变形过大破坏，同时第二摩擦结构启动进入工作状态，活塞杆1带动内粘弹下筒5、内摩擦下限位板12和下摩擦板13共同向上运动，与固定导板9和下固定筒14之间发生相对滑动，通过摩擦作用进行耗能，内摩擦下限位板12向上移动过程中第二限位凸出部23对弹簧4产生挤压作用，为支撑构件提供自复位力。

本实施例中，支撑构件中自复位弹簧构造设计可以保证整个支撑构件无论是处于受压状态还是受拉状态，弹簧4均受压力作用，为支撑提供自复位能力，并且可以根据结构所受外部激励作用和整体支撑变形情况，对支撑中耗能部件及自复位构件自动进行相应调整，提供可靠高效的耗能能力和自复位能力，并且可以防止支撑内部第一粘弹体7或第二粘弹体11的破坏失效。

其中粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑包括一第一粘弹耗能组件、一第二粘弹耗能组件和中间布置的弹簧4，弹簧4可以为螺旋弹簧、波形弹簧或碟形弹簧，通过对弹簧4的叠合、对合或混合等不同形式组合，拼装出支撑构件所需自复位力和变形量。

请参阅图6，本发明实施例二的一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其结构与实施例一基本相同，其区别在于，固定导板9邻近活塞杆1的一侧形成加强肋25，增加支撑构件整体稳定性。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，包括：一上固定筒、一下固定筒、至少一固定导板、一活塞杆、一固定端板、至少一弹簧、一第一粘弹耗能组件、一第二粘弹耗能组件、至少一第一摩擦结构、至少一第二摩擦结构、一上连接件和一下连接件；所述上固定筒的顶面中部开设有第一通孔，所述固定导板的两端分别插设并固定连接于所述上固定筒和所述下固定筒内，且所述固定导板与所述第一通孔的轴线平行；所述活塞杆沿所述轴线设置于所述上固定筒和所述下固定筒内之间且所述活塞杆的第一端自所述第一通孔穿出；所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件分别套设于所述活塞杆的两端，所述第一粘弹耗能组件通过所述第一摩擦结构连接所述上固定筒，所述第二粘弹耗能组件通过所述第二摩擦结构连接所述下固定筒；所述弹簧设置于所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件之间；所述活塞杆的第一端对所述第一粘弹耗能组件限位并连接所述上连接件；所述活塞杆的第二端连接所述固定端板，所述固定端板对所述第二粘弹耗能组件限位；所述下固定筒连接所述下连接件。

2.根据权利要求1所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述第一粘弹耗能组件包括一内粘弹上筒、至少一第一粘弹体和至少一内摩擦上限位板；所述内粘弹上筒套设于所述活塞杆外，所述内摩擦上限位板通过所述第一摩擦结构连接所述上固定筒；所述第一粘弹体粘结于所述内粘弹上筒和所述内摩擦上限位板之间，所述内摩擦上限位板远离所述上固定筒的一端向内凸出形成至少一第一限位凸出部，所述第一限位凸出部对所述内粘弹上筒限位；

所述第二粘弹耗能组件包括一内粘弹下筒、至少一第二粘弹体和至少一内摩擦下限位板；所述内粘弹下筒套设于所述活塞杆外，所述内摩擦下限位板通过所述第二摩擦结构连接所述下固定筒；所述第二粘弹体粘结于所述内粘弹下筒和所述内摩擦下限位板之间，所述内摩擦下限位板远离所述下固定筒的一端向内凸出形成至少一第二限位凸出部，所述第二限位凸出部对所述内粘弹下筒限位。

3.根据权利要求2所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述第一摩擦结构包括一第一摩擦组件和一第二摩擦组件，所述第一摩擦组件包括所述内摩擦上限位板和至少一上摩擦板；所述第二摩擦组件包括所述固定导板和所述上固定筒的侧壁；所述内摩擦上限位板、所述固定导板、所述上摩擦板和所述上固定筒的侧壁依次层叠设置；所述固定导板开设有至少一第一长孔，所述上摩擦板开设有至少一第二长孔；所述内摩擦上限位板和所述上摩擦板通过穿设于所述第一长孔的螺栓螺接固定；所述固定导板和所述上固定筒的侧壁通过穿设于所述第二长孔的螺栓螺接固定；

所述第二摩擦结构包括一第三摩擦组件和一第四摩擦组件，所述第三摩擦组件包括所述内摩擦下限位板和至少一下摩擦板；所述第四摩擦组件包括所述固定导板和所述下固定筒的侧壁；所述内摩擦下限位板、所述固定导板、所述下摩擦板和所述下固定筒的侧壁依次层叠设置；所述固定导板开设有至少一第三长孔，所述下摩擦板开设有至少一第四长孔；所述内摩擦下限位板和所述下摩擦板通过穿设于所述第三长孔的螺栓螺接固定；所述固定导板和所述下固定筒的侧壁通过穿设于所述第四长孔的螺栓螺接固定；所述第一长孔、所述第二长孔、所述第三长孔和所述第四长孔的长度方向与所述第一通孔的轴向平行。

4.根据权利要求3所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述固定导板邻近所述活塞杆的一侧形成加强肋。

5.根据权利要求3或4所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述活塞杆的第一端形成一加粗部，所述加粗部对所述第一粘弹耗能组件限位并连接所述上连接件；所述活塞杆的第二端形成外螺纹，所述固定端板形成与外螺纹配合的第一螺孔，所述固定端板与所述活塞杆的第二端螺接，所述固定端板对所述第二粘弹耗能组件限位。

6.根据权利要求5所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述弹簧包括螺旋弹簧、波形弹簧或碟形弹簧。

7.根据权利要求5所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，包括两块所述固定导板，或所述固定导板呈筒形。

8.根据权利要求5所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述弹簧的外半径小于所述内摩擦上限位板和所述内摩擦下限位板至所述活塞杆中轴线的距离。

9.根据权利要求5所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述第一粘弹耗能组件和所述第二粘弹耗能组件分别一体成型。

10.根据权利要求5所述的粘弹摩擦型耗能自复位防屈曲支撑，其特征在于，所述内摩擦上限位板开设第二螺孔，所述上摩擦板开设与所述第二螺孔位置对应的第二通孔，所述内摩擦上限位板和所述上摩擦板通过依次穿设于所述第二螺孔、所述第一长孔和所述第二通孔内的螺栓螺接固定；

所述固定导板开设第三螺孔，所述上固定筒的侧壁开设与所述第三螺孔位置对应的第三通孔，所述固定导板和所述上固定筒的侧壁通过依次穿设于所述第三螺孔、所述第二长孔和所述第三通孔内的螺栓螺接固定。

所述内摩擦下限位板开设第四螺孔，所述下摩擦板开设与所述第四螺孔位置对应的第四通孔，所述内摩擦下限位板和所述下摩擦板通过依次穿设于所述第四螺孔、所述第三长孔和所述第四通孔的螺栓螺接固定；

所述固定导板开设第五螺孔，所述下固定筒的侧壁开设与所述第五螺孔位置对应的第五通孔，所述固定导板和所述下固定筒的侧壁通过依次穿设于所述第五螺孔、所述第四长孔和所述第五通孔的螺栓螺接固定。

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