CN115404985B - 一种摩擦耗能铰接组件、多阶段耗能系统及耗能减震方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摩擦耗能铰接组件、多阶段耗能系统及耗能减震方法。所述铰接组件包括：依次铰接的第一外铰接件、中间铰接件和第二外铰接件。所述系统包括相连接的上述的摩擦耗能铰接组件和多阶段耗能支撑。所述方法包括采用上述的摩擦耗能铰接组件来进行耗能减震工作，或者采用上述的多阶段耗能系统来进行耗能减震工作。本发明的有益效果包括：能够改进现有的格构式支撑结构形式，有效解决现有格构式结构冗余度较差的问题；能够有效提高结构的承载力与耗能性能，实现应对复杂工况下的多阶段耗能，并且耗能集中在特定的节点上，使结构冗余度得到大幅度提升。

Description

一种摩擦耗能铰接组件、多阶段耗能系统及耗能减震方法

技术领域

本发明涉及电力能源、建筑工程技术领域，具体涉及一种摩擦耗能铰接组件、多阶段耗能系统及耗能减震方法。

背景技术

能源在经济社会发展中起到重要的推动作用，而伴随着科技的快速发展，能源的消耗量不断增加，为缓解能源匮乏及减轻环境污染，我国投入了大量人力、物力进行可再生能源开发，并且以光伏、风能为主的新能源因其清洁性和在我国的储量巨大而获得了广泛的关注。

作为国家的生命线工程，新能源工程的可靠度及抗灾害能力一直是建设中的要点。格构式支撑结构作为风电、光伏等新能源结构中主要的支撑形式，主要可分为交叉式、斜杆式、再分式和倒K式。传统的格构形式虽然刚度大，但一旦某个节点发生屈服，则整个结构就会立刻发生倒塌，冗余度小。因此有必要提出一个新的多阶段耗能系统来解决这一问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于改进现有的格构式支撑结构形式，有效解决现有格构式结构冗余度较差的问题；目的之二在于有效提高结构的承载力与耗能性能，实现应对复杂工况下的多阶段耗能，并且耗能集中在特定的节点上，使结构冗余度得到大幅度提升。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了摩擦耗能铰接组件。

所述铰接组件可包括：依次铰接的第一外铰接件、中间铰接件和第二外铰接件。其中，第一外铰接件朝向中间铰接件的一面具有若干个第一摩擦部，第一摩擦部可包括环形凸齿和环形凹槽中的一种。第二外铰接件朝向中间铰接件的一面具有若干个第二摩擦部，第二摩擦部可包括环形凸齿和环形凹槽中的一种。中间铰接件朝向第一外铰接件的一面具有若干个第三摩擦部，第三摩擦部可包括环形凸齿和环形凹槽中的一种，第一摩擦部与第三摩擦部的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第一摩擦部和第三摩擦部相契合并构成铰接；中间铰接件朝向第二外铰接件的一面具有若干个第四摩擦部，第四摩擦部可包括环形凸齿和环形凹槽中的一种，第二摩擦部与第四摩擦部的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第二摩擦部和第四摩擦部相契合并构成铰接。

进一步地，所述第一外铰接件、第二外铰接件和中间铰接件可都设置有贯穿的中心孔。所述铰接组件还可包括连接件，连接件能够通过三者的中心孔以将三者连接。

进一步地，所述第一外铰接件和第二外铰接件可都为圆盘状。

进一步地，所述若干个第一摩擦部共中心轴线，所述若干个第二摩擦部也共中心轴线。

进一步地，在所述第一摩擦部、第二摩擦部、第三摩擦部和第四摩擦部中的任一个为环形凸齿且数量大于1的情况下，多个环形凸齿的高度自内而外依次减小；在所述第一摩擦部、第二摩擦部、第三摩擦部和第四摩擦部中的任一个为环形凹槽且数量大于1的情况下，多个环形凹槽的深度自内而外依次减小。

进一步地，所述多个环形凸齿的顶面可位于同一曲面上，该曲面可为一直线围绕中心轴线旋转所形成的曲面，该中心轴线为所述环形凸齿所对应铰接件的中心轴线。

进一步地，所述多个环形凸齿的顶面相互平行。

进一步地，在所述第一摩擦部、第二摩擦部、第三摩擦部和第四摩擦部中的任一个为环形凸齿的情况下，所述环形凸齿的顶部宽度大于底部宽度。

进一步地，所述环形凸齿或环形凹槽的轴向剖面形状可为等腰梯形。

进一步地，所述环形凸齿可为一个完整的呈环形的凸齿，或者可包括多个弧形子凸齿，多个弧形子凸齿所对应的圆弧共圆心。

进一步地，所述中间铰接件还可具有一个外凸的连接板，外凸方向与所述中间铰接件的中心轴线相垂直。

为了实现上述目的，本发明另一方面提供了一种多阶段耗能系统。

所述系统可包括相连接的上述的摩擦耗能铰接组件和多阶段耗能支撑。

进一步地，所述多阶段耗能支撑可包括X个依次设置的连接段，以及X-1个能够分别将相邻两个连接段连接的耗能组件，X为≥2的整数。其中，位于首尾位置的两个连接段朝外的一端能够与所述摩擦耗能铰接组件铰接。任两个相邻连接段的连接端分别可设置有M个第一限位连接子槽和M个第二限位连接子槽，第一限位连接子槽与第二限位连接子槽一一对应，呈对应关系的第一限位连接子槽和第二限位连接子槽共同构成限位连接槽，限位连接槽的数量为M，M为≥1的整数。每个耗能组件都可包括M个限位耗能片和N个弹性耗能机构，N为≥2的整数；其中，M个限位耗能片能够分别安装在M个限位连接槽中；每个弹性耗能机构都可包括第一弹性件，第一弹性件的两端分别与两个相邻连接段的两个连接端连接。

进一步地，所述限位耗能片可为工字型。

进一步地，所述第一限位连接子槽和第二限位连接子槽可都为T字型。

进一步地，所述两个相邻连接段的两个连接端都可设置有限位连接板，所述第一弹性件的两端分别与两个限位连接板连接；两个限位连接板中的至少一个可设置在对应连接端的非端面位置。

进一步地，所述两个限位连接板都可开设有N个通孔。所述弹性耗能机构还可包括连接杆、第二弹性件和第三弹性件。其中，连接杆穿过所述两个限位连接板上的通孔，且连接杆的两端分别位于所述两个限位连接板之外；连接杆两端还分别具有一个限位部。第二弹性件可套设在连接杆上，并位于一端上的限位部与该端邻近的所述限位连接板之间。第三弹性件可套设在连接杆上，并位于另一端上的限位部与该端邻近的所述限位连接板之间。

进一步地，所述第一弹性件可包括弹簧；所述第二弹性件可包括弹簧和碟簧中的任一种；所述第三弹性件可包括弹簧和碟簧中的任一种。

进一步地，所述连接段可为管状结构。

为了实现上述目的，本发明再一方面提供了一种耗能减震方法。

所述方法可包括采用如上所述的摩擦耗能铰接组件来进行耗能减震工作，或者采用如上所述的多阶段耗能系统来进行耗能减震工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下至少一项：

(1)本发明能够大幅度提高承载力以及实现多阶段耗能。

(2)本发明能够使支撑结构在复杂的荷载工况下屈服集中于特定的构件，实现较高的冗余度。

(3)本发明能够大幅度提高新能源支撑结构的使用寿命。

(4)本发明的摩擦耗能铰接组件和多阶段耗能系统的刚度大、强度高、装配化程度高、更换方便，避免了震后修复工作复杂及成本高等缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1示出了本发明的多阶段耗能系统的一个结构示意图；

图2示出了本发明的多阶段耗能系统的一个正视图；

图3示出了本发明的多阶段耗能系统的一个俯视图；

图4a示出了本发明的多阶段耗能系统的一个侧视图；

图4b示出了本发明的多阶段耗能系统的另一个侧视图；

图5示出了图1的A-A剖面图；

图6示出了本发明的多阶段耗能系统的一个爆炸分解示意图；

图7示出了摩擦耗能铰接组件的一个结构示意图；

图8示出了图7的B-B剖面图；

图9示出了本发明的中间铰接件的一个结构示意图；

图10示出了本发明的外铰接件的一个结构示意图；

图11示出了本发明连接段的一个结构示意图；

图12示出了图11的C-C剖面图；

图13示出了图11的D-D剖面图；

图14示出了本发明的限位耗能片的一个结构示意图；

图15示出了本发明的限位耗能片的一个侧视图；

图16示出了本发明的限位耗能片的一个俯视图；

图17示出了本发明的限位耗能片的一个正视图；

图18示出了本发明的多阶段耗能系统的一个连接示意图；

图19示出了本发明的格构塔架中多阶段耗能系统的一个受力示意图。

主要附图标记说明：

1-摩擦耗能铰接组件；11-第一外铰接件，111-第一摩擦部；12-中间铰接件，121-第三摩擦部，122-第四摩擦部，123-连接板；13-第二外铰接件，131-第二摩擦部；14-环形凸齿；15-环形凹槽；16-中心孔；17-连接件；

2-多阶段耗能支撑；21-连接段；211-第一限位连接子槽；212-第二限位连接子槽；213-限位连接槽；214-限位连接板，2141-通孔；22-耗能组件；221-限位耗能片；222-弹性耗能机构，2221-第一弹性件，2222-连接杆，2223-第二弹性件，2224-第三弹性件，2225-限位部。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。

示例性实施例1

本示例性实施例提供了一种摩擦耗能铰接组件。下面结合图1、图5至图10对其进行描述。

如图1所示的摩擦耗能铰接组件1可包括：依次铰接的如图5至图7所示的第一外铰接件11、中间铰接件12和第二外铰接件13。

如图7至图10所示，其中，第一外铰接件11朝向中间铰接件12的一面具有若干个第一摩擦部111，第一摩擦部111可包括环形凸齿14和环形凹槽15中的一种。

第二外铰接件13朝向中间铰接件12的一面具有若干个第二摩擦部131，第二摩擦部131可包括环形凸齿14和环形凹槽15中的一种。

中间铰接件12朝向第一外铰接件11的一面具有若干个第三摩擦部121，第三摩擦部121可包括环形凸齿14和环形凹槽15中的一种，第一摩擦部111与第三摩擦部121的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第一摩擦部111和第三摩擦部121相契合并构成铰接；中间铰接件12朝向第二外铰接件13的一面具有若干个第四摩擦部122，第四摩擦部122可包括环形凸齿14和环形凹槽15中的一种，第二摩擦部131与第四摩擦部122的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第二摩擦部131和第四摩擦部122相契合并构成铰接。

具体地，若干个第一摩擦部111与若干个第三摩擦部121相契合，形成摩擦副。在第一摩擦部111为环形凸齿14时，第三摩擦部121为与环形凸齿14相契合的环形凹槽15；在第一摩擦部111为环形凹槽15时，第三摩擦部121为与环形凹槽15相契合的环形凸齿14；环形凸齿14与相对应的环形凹槽15相啮合，构成摩擦副。若干个第二摩擦部131与若干个第四摩擦部122相契合，形成摩擦副。在第二摩擦部131为环形凸齿14时，第四摩擦部122为与环形凸齿14相契合的环形凹槽15；在第二摩擦部131为环形凹槽15时，第四摩擦部122为与环形凹槽15相契合的环形凸齿14；环形凸齿14与相对应的环形凹槽15相啮合，构成摩擦副。

在本实施例中，如图1、图5和图8所示，第一外铰接件11、第二外铰接件13和中间铰接件12都可设置有贯穿的中心孔16。摩擦耗能铰接组件1还可包括连接件17，连接件17能够通过三者的中心孔16以将三者连接。

在本实施例中，如图5、图9和图10所示，第一外铰接件11和第二外铰接件13都可为圆盘状，相对应的中间铰接件12也可为圆盘状。

具体地，连接件17依次穿过第一外铰接件11、中间铰接件12和第二外铰接件13的中心孔16将三者连接在一起，且同时给予第一外铰接件11、第二外铰接件13向中间铰接件12紧靠的一定应力，使得中间铰接件12分别与第一外铰接件11和第二外铰接件13的相对应面紧密贴合构成第一重摩擦副。其中，环形凸齿14或环形凹槽15中均可设置一定的坡度，连接件17可采用预应力螺栓，当然本发明不限于此。

在本实施例中，如图8至图10所示，若干个第一摩擦部111共中心轴线，若干个第二摩擦部131也共中心轴线。在第一摩擦部111和第二摩擦部131为环形凸齿14或环形凹槽15时，则第一外铰接件11和第二外铰接件13的若干个环形凸齿14或若干个环形凹槽15的圆心处于同一直线上，该直线即为中心轴线。

在本实施例中，如图8至图10所示，在第一摩擦部111、第二摩擦部131、第三摩擦部121和第四摩擦部122中的任一个为环形凸齿14且数量大于1的情况下，多个环形凸齿14的高度自内而外依次减小，该高度为环形凸齿14最高点至最外部环形凸齿14底部形成的底面的垂直距离。在第一摩擦部111、第二摩擦部131、第三摩擦部121和第四摩擦部122中的任一个为环形凹槽15且数量大于1的情况下，多个环形凹槽15的深度自内而外依次减小，该深度为环形凹槽15最低点至最外部环形凹槽15顶部形成的顶面的垂直距离。

在本实施例中，作为本发明的一种实施方式，如图8至图10所示，多个环形凸齿14的顶面可位于同一曲面上，该曲面可为一直线围绕中心轴线旋转所形成的曲面，该中心轴线为环形凸齿14所对应铰接件的中心轴线。具体地，环形凸齿14的顶部线条组成的轮廓形式可以是锥形或其他有弧度的形式，环形凸齿14可与轮廓线垂直也可成任意角度。例如，中间铰接件12的上、下两面向中部凹陷，其轮廓形式与第一外铰接件11或第二外铰接件13的环形凸齿14顶部线条组成的轮廓形式相契合，形成第二重环形摩擦副。

作为本发明的另一种实施方式，多个环形凸齿14的顶面可以相互平行。

在本实施例中，如图8至图10所示，在第一摩擦部111、第二摩擦部131、第三摩擦部121和第四摩擦部122中的任一个为环形凸齿14的情况下，环形凸齿14的顶部宽度大于底部宽度。此时，与该摩擦部相契合的环形凹槽15为顶部宽度小于底部宽度。

具体地，环形凸齿14的轴向剖面形状可为倒立的等腰梯形，环形凹槽15的轴向剖面形状为与其相啮合的等腰梯形，形成类榫卯结构的第三重环状摩擦副。这种情况下，第一外铰接件11、第二外铰接件13与中间铰接件12的安装可在加工时都先取半结构，进行旋转安装，使环形的类榫卯结构契合完成，再将相应的两个半结构合并，且在截面处进行热加工处理。

在本实施例中，如图10所示，环形凸齿14可为一个完整的呈环形的凸齿，或者可包括多个弧形子凸齿，多个弧形子凸齿所对应的圆弧共圆心。

在本实施例中，如图6和图9所示，中间铰接件12还可具有一个外凸的连接板123，外凸方向与中间铰接件12的中心轴线相垂直。

示例性实施例2

本示例性实施例提供了一种多阶段耗能系统，下面结合图1至图6、图11至图18对其进行描述。

如图1和图18所示，多阶段耗能系统可包括相连接的上述示例性实施例1的摩擦耗能铰接组件1和多阶段耗能支撑2。

在本实施例中，如图1所示，多阶段耗能支撑2可包括X个依次设置的连接段21，以及X-1个能够分别将相邻两个连接段21连接的耗能组件22，X为≥2的整数。

其中，位于首尾位置的两个连接段21朝外的一端能够与摩擦耗能铰接组件1铰接。如图1、图11和图13所示，其实现方式可将摩擦耗能铰接组件1的第一外铰接件11和第二外铰接件13固定安装在多阶段耗能支撑2中的连接段21的一个连接端上，可在加工厂一体制造，也可进行焊接或其他机械连接，目的是使第一外铰接件11和第二外铰接件13与连接段21一同传力，当然能够实现该目的的其他连接方式都可以。

如图1至图6所示，任两个相邻连接段21的连接端分别可设置有M个第一限位连接子槽211和M个第二限位连接子槽212，第一限位连接子槽211与第二限位连接子槽212一一对应，呈对应关系的第一限位连接子槽211和第二限位连接子槽212共同可构成限位连接槽213，限位连接槽213的数量为M，M为≥1的整数。每个耗能组件22都可包括M个限位耗能片221和N个弹性耗能机构222，N为≥2的整数；其中，M个限位耗能片221能够分别安装在M个限位连接槽213中；每个弹性耗能机构222都可包括第一弹性件2221，第一弹性件2221的两端分别与两个相邻连接段21的两个连接端连接。

在本实施例中，如图3所示，限位耗能片221可为工字型，限位连接槽213也为工字型。第一限位连接子槽211和第二限位连接子槽212都可为T字型。

具体地，如图3、图14至图17所示，限位耗能片221的长度为第一限位连接子槽211或第二限位连接子槽212长度的两倍，T字型的第一限位连接子槽211和第二限位连接子槽212靠近翼缘部分设有沟槽，而在工字型的限位耗能片221的类翼缘位置设有与沟槽相对应的棱角，使得工字型的限位连接槽213与工字型的限位耗能片221形成内嵌的形式，起到限制轴向位移的作用。工字型的限位耗能片221采用的材料可为超弹性材料，目的在于当位移达到限位耗能片221限制位移时，发生材料的塑性变形，而不破坏，并且可实现自复位功能。

在本实施例中，如图5、图12和图13所示，两个相邻连接段21的两个连接端都可设置有限位连接板214，第一弹性件2221的两端分别与两个限位连接板214连接。两个限位连接板214中的至少一个可设置在对应连接端的非端面位置。

在本实施例中，如图1至图6、图12所示，两个限位连接板214都可开设有N个通孔2141，通孔2141的数量与弹性耗能机构222的数量相同，图4a和图12中示出的是2个通孔2141的情况。如图1至图6所示，弹性耗能机构222还可包括连接杆2222、第二弹性件2223和第三弹性件2224。其中，连接杆2222穿过两个限位连接板214上的通孔2141，且连接杆2222的两端分别位于两个限位连接板214之外；连接杆2222两端还分别具有一个限位部2225。第二弹性件2223可套设在连接杆2222上，并位于一端上的限位部2225与该端邻近的限位连接板214之间。第三弹性件2224可套设在连接杆2222上，并位于另一端上的限位部2225与该端邻近的限位连接板214之间。

具体地，多阶段耗能支撑2中的连接杆2222通过第二弹性件2223，再依次穿过一个连接段21的限位连接板214所设置的通孔2141、第一弹性件2221、另一个连接段21的限位连接板214所设置的对应通孔2141、第三弹性件2224，然后在连接杆2222两端设置好限位部2225，即完成两个连接段21的连接。

正常状态下，两个相邻的连接段21的连接端相接触，第一弹性件2221处于可受力也可为不受力状态，例如第一弹性件2221受力，限位耗能片221则需施加一个反向的预紧力保持两相连的连接段21相接触。工作时，在受压时多阶段耗能支撑2的两个相邻连接段21受压，第一弹性件2221和限位耗能片221的受力情况可根据实际的连接段21的刚度和正常状态下的初始设置进行具体分析。在受拉时先是限位耗能片221和第一弹性件2221受拉，然后位移达到一定量后，限位耗能片221和第一弹性件2221受拉的同时第二弹性件2223和第三弹性件2224受压，以此达到受拉的耗能。当然本发明不限于此，多阶段耗能支撑2的具体受力情况可根据工程实际情况而定。

在本实施例中，如图5所示，第一弹性件2221可包括弹簧，该弹簧强度高。第二弹性件2223可包括弹簧和碟簧中的任一种，碟簧的材质可以是金属，也可以是各类橡胶支座。第三弹性件2224可包括弹簧和碟簧中的任一种，碟簧的材质可以是金属，也可以是各类橡胶支座。

在本实施例中，如图11和图13所示，连接段21可为管状结构，例如方钢管、圆钢管等，也可以是截面为其他各种形状的钢管，只要其一端部可设置第一限位连接子槽211和限位连接板214，能够实现与另一连接段21相连，另一端可更好实现机械连接即可。

示例性实施例3

本示例性实施例提供了一种多阶段耗能系统。

所述系统可包括相连接的上述的摩擦耗能铰接组件和多阶段耗能支撑。其中，摩擦耗能铰接组件可以是上述示例性实施例1的摩擦耗能铰接组件。多阶段耗能支撑可以是本领域常规的多阶段耗能支撑。

示例性实施例4

本示例性实施例提供了一种耗能减震方法。

所述方法可包括采用上述示例性实施例1的摩擦耗能铰接组件来进行耗能减震工作，或者采用上述示例性实施例2或示例性实施例3的多阶段耗能系统来进行耗能减震工作。

为更好的理解上述示例性实施例，下面结合图1至图19对多阶段耗能系统的组装过程进行说明。

组装多阶段耗能系统的过程包括但不限于以下内容：

在工厂中加工好多阶段耗能系统各部件，可使用连接件17依次锚固好一个连接段21、第一外铰接件11、中间铰接件12、第二外铰接件13、另一个连接段21，以形成摩擦耗能铰接组件1；

再将第一弹性件2221置于在两个连接段21的限位连接板214之间。连接杆2222通过第二弹性件2223，再依次穿过一个连接段21的限位连接板214所设置的通孔2141、第一弹性件2221、另一个连接段21的限位连接板214所设置的对应通孔2141、第三弹性件2224，然后再连接杆2222两端设置好限位部2225，最后将限位耗能片221置于限位连接槽213中，以形成多阶段耗能支撑2；

最后将设有摩擦耗能铰接组件1和多阶段耗能支撑2的多阶段耗能系统置于格构式支撑结构中，形成一种新的格构塔架。

图19示出了本发明在格构塔架中多阶段耗能系统在受F拉力时的变化情况。

如上所述的方案仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均应属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种摩擦耗能铰接组件，其特征在于，所述铰接组件用于格构式支撑结构，并包括：依次铰接的第一外铰接件、中间铰接件和第二外铰接件，其中，

第一外铰接件朝向中间铰接件的一面具有若干个第一摩擦部，第一摩擦部包括环形凸齿和环形凹槽中的一种；

第二外铰接件朝向中间铰接件的一面具有若干个第二摩擦部，第二摩擦部包括环形凸齿和环形凹槽中的一种；

中间铰接件朝向第一外铰接件的一面具有若干个第三摩擦部，第三摩擦部包括环形凸齿和环形凹槽中的一种，第一摩擦部与第三摩擦部的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第一摩擦部和第三摩擦部相契合并构成铰接；中间铰接件朝向第二外铰接件的一面具有若干个第四摩擦部，第四摩擦部包括环形凸齿和环形凹槽中的一种，第二摩擦部与第四摩擦部的数量相同并一一对应，且呈对应关系的第二摩擦部和第四摩擦部相契合并构成铰接；

所述第一外铰接件、第二外铰接件和中间铰接件都设置有贯穿的中心孔；所述铰接组件还包括连接件，连接件能够通过三者的中心孔以将三者连接；

在所述第一摩擦部、第二摩擦部、第三摩擦部和第四摩擦部中的任一个为环形凸齿且数量大于1的情况下，多个环形凸齿的高度自内而外依次减小，其中，高度为环形凸齿最高点至最外部环形凸齿底部形成的底面的垂直距离；

在所述第一摩擦部、第二摩擦部、第三摩擦部和第四摩擦部中的任一个为环形凹槽且数量大于1的情况下，多个环形凹槽的深度自内而外依次减小，其中，深度为环形凹槽最低点至最外部环形凹槽顶部形成的顶面的垂直距离；

所述多个环形凸齿的顶面位于同一曲面上，该曲面为一直线围绕中心轴线旋转所形成的曲面，该中心轴线为所述环形凸齿所对应铰接件的中心轴线；

所述环形凸齿的顶部宽度大于底部宽度，与所述环形凸齿相契合的所述环形凹槽的顶部宽度小于底部宽度。

2.根据权利要求1所述的摩擦耗能铰接组件，其特征在于，所述第一外铰接件和第二外铰接件都为圆盘状。

3.根据权利要求1所述的摩擦耗能铰接组件，其特征在于，所述若干个第一摩擦部共中心轴线，所述若干个第二摩擦部也共中心轴线。

4.根据权利要求1所述的摩擦耗能铰接组件，其特征在于，所述环形凸齿为一个完整的呈环形的凸齿，或者包括多个弧形子凸齿，多个弧形子凸齿所对应的圆弧共圆心。

5.一种多阶段耗能系统，其特征在于，所述系统包括相连接的如权利要求1至4中任一项所述的摩擦耗能铰接组件和多阶段耗能支撑。

6.根据权利要求5所述的多阶段耗能系统，其特征在于，所述多阶段耗能支撑包括X个依次设置的连接段，以及X-1个能够分别将相邻两个连接段连接的耗能组件，X为≥2的整数，其中，

位于首尾位置的两个连接段朝外的一端能够与所述摩擦耗能铰接组件铰接；

任两个相邻连接段的连接端分别设置有M个第一限位连接子槽和M个第二限位连接子槽，第一限位连接子槽与第二限位连接子槽一一对应，呈对应关系的第一限位连接子槽和第二限位连接子槽共同构成限位连接槽，限位连接槽的数量为M，M为≥1的整数；

每个耗能组件都包括M个限位耗能片和N个弹性耗能机构，N为≥2的整数；其中，M个限位耗能片能够分别安装在M个限位连接槽中；每个弹性耗能机构都包括第一弹性件，第一弹性件的两端分别与两个相邻连接段的两个连接端连接。

7.根据权利要求6所述的多阶段耗能系统，其特征在于，所述两个相邻连接段的两个连接端都设置有限位连接板，所述第一弹性件的两端分别与两个限位连接板连接；

两个限位连接板中的至少一个设置在对应连接端的非端面位置；两个限位连接板都开设有N个通孔；

所述弹性耗能机构还包括连接杆、第二弹性件和第三弹性件；其中，

连接杆穿过两个限位连接板上的通孔，且连接杆的两端分别位于两个限位连接板之外；连接杆两端还分别具有一个限位部；

第二弹性件套设在连接杆上，并位于一端上的限位部与该端邻近的限位连接板之间；

第三弹性件套设在连接杆上，并位于另一端上的限位部与该端邻近的限位连接板之间。

8.一种耗能减震方法，其特征在于，所述方法包括采用如权利要求1至4中任一项所述的摩擦耗能铰接组件来进行耗能减震工作，或者采用如权利要求5至7中任一项所述的多阶段耗能系统来进行耗能减震工作。

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