一种带摩擦阻尼器的震后快速恢复的剪切型钢桁架连梁的制作方法

本实用新型属于土木工程消能减震技术领域，具体涉及一种带摩擦阻尼器的震后快速恢复的剪切型钢桁架连梁。

背景技术：

连梁是剪力墙体系和框架-剪力墙体系中重要的抗震耗能构件，它通过保障相邻墙肢间力的传递，有效抵抗倾覆力矩。钢筋混凝土连梁由于材料因素在性能上受到根本制约，因而近年来提出了具有优良的耗能及延性性能的钢结构连梁。在此基础上，钢桁架连梁不但具有钢连梁的各种优势，还具有节约钢材、杆件布置灵活、更换方便等优点。当钢桁架连梁的跨高比较小，钢桁架连梁主要以剪切变形为主，在地震作用下，斜腹杆反复拉压变形，先于弦杆进入塑性。钢桁架连梁主要通过塑性变形耗散地震能量，在一定程度上起到消减地震能量的作用；但由于这些变形都是不可逆的，造成震后的修复难度较大。通过在结构中引入消能器来减弱主体结构的地震作用，已经被证明是一种有效的方法。其中摩擦阻尼器的摩擦机制简明合理，耗能性好，受外界客观条件影响少，且制作方便，材料简单易得，便于推广，因此具有良好的发展前景。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种带摩擦阻尼器的震后快速恢复的剪切型钢桁架连梁，摩擦阻尼器位于变形较大的斜腹杆处。

本实用新型的技术方案：

一种带摩擦阻尼器的震后快速恢复的剪切型钢桁架连梁，主要包括弦杆1、斜腹杆和摩擦阻尼器。

所述斜腹杆包括斜腹杆a2和斜腹杆b7，所述的摩擦阻尼器将斜腹杆a2和斜腹杆b7连接为一个斜腹杆；两个斜腹杆交叉固定在两个弦杆1之间，两个弦杆1保持平行；其中，两个斜腹杆a2的上端分别固定在上方弦杆1上，两个斜腹杆b7的下端分别固定在下方弦杆1上；

所述摩擦阻尼器包括摩擦主板3、摩擦片6、盖板4和摩擦型螺栓5；斜腹杆a2下部的腹板表面由外到内依次设置盖板4、摩擦片6、摩擦主板3和摩擦片6；所述摩擦主板3上部设有长槽孔以实现滑移，长槽孔的轴线方向与斜腹杆a2的长度方向一致；所述斜腹杆a2、摩擦片6和盖板4均加工有相同的圆形螺栓孔，圆形螺栓孔的位置与摩擦主板3上长槽孔的位置相对应；斜腹杆a2、摩擦片6、摩擦主板3和盖板4之间留有空隙，并通过摩擦型螺栓5与螺母配合固定为一体；所述摩擦主板3的下部固定在斜腹杆b7上部的腹板上，从而将斜腹杆a2与斜腹杆b7连为一体，并确保二者之间留有空隙。

进一步地，斜腹杆a2、摩擦片6和盖板4上的圆形螺栓孔均对应于摩擦主板3上长槽孔的中心位置，以保证摩擦主板3相对斜腹杆发生滑移时，其正、反向滑移位移相等；所述斜腹杆a2与斜腹杆b7之间的空隙大于摩擦主板3滑移的位移。

进一步地，摩擦主板3与斜腹杆b7通过焊接固定或螺栓连接固定；上方弦杆1与斜腹杆a2通过焊接固定；下方弦杆1与斜腹杆b7通过焊接固定。

进一步地，摩擦型螺栓5和螺母的下方均安装碟形弹簧8，用于防止摩擦主板3滑移过程中摩擦型螺栓5发生松动变形。

进一步地，弦杆1为t型钢；斜腹杆a2为槽钢、h型方钢或工字型钢；摩擦片6为黄铜摩擦片、刹车片等其他摩擦材料。

本实用新型的有益效果：

(1)通过调节滑移荷载实现分阶段工作。小震下，所述摩擦阻尼器不发生滑移，为结构提供侧向刚度；中震下，摩擦阻尼器发生滑移，从而摩擦消耗地震能量。

(2)震后可快速修复性与保护主体结构安全性。震后只需拆下摩擦阻尼器的摩擦材料进行检查、更换即可，具有震后修复费用低、及时使用的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是图1中摩擦阻尼器位置的纵向剖视图。

图4是图1中摩擦阻尼器位置的径向剖视图。

图5是本实用新型带摩擦阻尼器的剪切型钢桁架连梁的滞回曲线。

图中：1弦杆；2斜腹杆a；3摩擦主板；4盖板；5摩擦型螺栓；6摩擦片；7斜腹杆b；8碟形弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型一种带摩擦阻尼器的震后快速恢复的剪切型钢桁架连梁，包括摩擦阻尼器、弦杆1和斜腹杆。

如图1所示，所述的斜腹杆包括斜腹杆a2和斜腹杆b7，所述的摩擦阻尼器将斜腹杆a2和斜腹杆b7连接为一个斜腹杆；两个斜腹杆交叉固定在两个弦杆1之间，两个弦杆1保持平行；其中，两个斜腹杆a2的上端分别焊接在上方弦杆1上，两个斜腹杆b7的下端分别焊接在下方弦杆1上。

所述摩擦阻尼器安装在斜腹杆a2下部的腹板处，摩擦阻尼器包括摩擦主板3、摩擦片6、盖板4和摩擦型螺栓5；斜腹杆a2下部的腹板表面由外到内依次设置盖板4、摩擦片6、摩擦主板3和摩擦片6；所述摩擦主板3上部设有长槽孔以实现滑移，长槽孔的轴线方向与斜腹杆a2的长度方向一致；所述斜腹杆a2、摩擦片6和盖板4均加工有相同的圆形螺栓孔，圆形螺栓孔的位置对应于摩擦主板3上长槽孔的中心位置；斜腹杆a2、摩擦片6、摩擦主板3和盖板4之间留有空隙，并通过摩擦型螺栓5与螺母配合固定为一体；在摩擦型螺栓5和螺母的下方均安装碟形弹簧8，用于防止摩擦主板3滑移过程中摩擦型螺栓5发生松动变形；所述摩擦主板3的下部焊接在斜腹杆b7上部的腹板上，将斜腹杆a2与斜腹杆b7连为一体，并确保二者之间留有空隙，且空隙大于摩擦主板3滑移的位移。摩擦主板3、盖板4、摩擦片6与斜腹杆a2之间也有足够的空间来保证正常滑移工作和焊接工作。本实施例中的弦杆1为t型钢，斜腹杆2选用槽钢。

图1中，摩擦片6设在斜腹杆a2下部的腹板上，能够保证摩擦阻尼器正常工作滑移摩擦即可；而在非摩擦区使用摩擦片6是为了保证盖板4与斜腹杆a2之间的距离一致，否则会产生偏心弯矩，影响摩擦阻尼器的正常工作。

图5为本实用新型带摩擦阻尼器的剪切型钢桁架连梁的滞回曲线，在整个过程中，带摩擦阻尼器的剪切型钢桁架连梁的承载力无降低。在震后，只需拆开摩擦阻尼器，检查摩擦片是否需要更换；在震后检查或修复过程中，操作简单、周期短、可及时使用。