CN103981974A - 微振动耗能部分自复位阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微振动耗能部分自复位阻尼器，包括内约束部件、阻尼材料体、外约束部件、锚固板一、连接板一、锚固板二、连接板二和张力系统；所述内约束部件设置在外约束部件内，内约束部件的净长度大于外约束部件，所述板一和锚固板二压紧在内约束部件两端，所述张力系统为通过预张拉钢绞线或形状记忆合金或纤维筋分别在锚固板一和锚固板二上锚固，所述连接板一穿过锚固板一与内约束部件固结，所述板二穿过锚固板二与外约束部件固结，所述阻尼材料体设置在内约束部件和外约束部件之间。本发明实现了风振和地震同时消能减震，提高了中大震作用下阻尼器的刚度，且又能有效控制阻尼器残余变形的多重功效。

Description

微振动耗能部分自复位阻尼器

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，涉及一种新型阻尼耗能装置。

背景技术

阻尼耗能装置，如黏弹性阻尼器是一种通过阻尼材料体夹在两板之间使其产生剪切变形来耗散地震能量的消能减震构件。当两块板产生相对平行位移时，阻尼材料体产生剪切变形，有滞回特性的阻抗力发挥作用达到吸收振动能量的目的。阻尼材料体吸收振动能量的机制在微小变形时也起作用，因此，在风或交通振动引发的微振动和地震作用，阻尼材料体均可发挥稳定的能量吸收性能。

但是，在中大震作用下夹着阻尼材料体的两块板会产生相对较大的平行位移，导致阻尼器本身产生累积的残余变形，震后不能够恢复到初始状态，从而对结构震后修复费用产生显著影响，因为随着结构层间残余变形角的增大，建筑的维修成本会大幅度增大，甚至大于重建费用，因此减小阻尼耗能装置的震后残余变形是有待改进的问题之一。

其次，黏弹性阻尼器作为支撑或连接构件使用时，其刚度由阻尼材料体决定，在中大震作用下，黏弹性阻尼器阻尼材料体的剪切刚度很小，很难形成有效的抗侧刚度或轴向刚度来分担地震作用力，因此提高阻尼器在中大震作用下的刚度也是有待改进的问题之一。

发明内容

本发明为了减小黏弹性阻尼器在中大震作用下的过量残余变形，同时又能够增加其刚度，且又要保证其在微振动或中大震作用下发挥耗能，提供了一种微振动可耗能部分自复位阻尼器。

本发明采用的技术方案为：一种微振动耗能部分自复位阻尼器，包括内约束部件、阻尼材料体、外约束部件、锚固板一、连接板一、锚固板二、连接板二和张力系统；

所述内约束部件设置在外约束部件内，内约束部件的净长度大于外约束部件，所述板一和锚固板二压紧在内约束部件两端，所述张力系统为通过预张拉钢绞线或形状记忆合金或纤维筋分别在锚固板一和锚固板二上锚固，所述连接板一穿过锚固板一与内约束部件固结，所述板二穿过锚固板二与外约束部件固结，锚固板一和锚固板二的大小能够抵住内约束部件和外约束部件沿阻尼器长度方向共同滑动，所述阻尼材料体设置在内约束部件和外约束部件之间，并且分别与内约束部件和外约束部件固接。

作为优选，所述阻尼材料体仅设置在内约束部件的上侧和下侧，或者设置在内约束部件的四周。

作为优选，所述内约束部件的截面为工字形或管形或多边形或由多个多边形拼接而成。

作为优选，所述外约束部件为板或型钢通过焊接或螺栓固结而成。

本发明具有以下有益效果：

1.可以根据结构设计的需要，灵活设置本发明阻尼器的参数，实现发挥不同的功能。一方面，在风或者交通振动等微振动作用下，阻尼材料体通过剪切变形耗散振动能量，剪切变形小于内约束部件伸出外约束部件的长度，外约束部件可沿阻尼器长度方向自由移动；在中等或较大地震作用下，阻尼器材料体剪切变形大于内约束部件伸出外约束部件的长度，外约束部件将抵住端部锚固板一起运动，而内约束部件将抵住另外一端锚固板向相反方向运动，此时，内外约束部件产生较大的相对位移，促使阻尼材料体耗散能量，同时内外锚固板的相对运动会使得张力系统分担部分轴向力，提高了阻尼器在中大震作用下的刚度，而这部分轴向力又能为阻尼器提供自复位压力，在震后可将外约束部件压回到内约束部件长度范围内，可以明显减小构件和结构的残余变形。如此，阻尼器不仅能在微振动作用和中大震作用下耗量，又能在中大震作用下提高阻尼器刚度，并且又能为震后阻尼器提供部分自复位能力，形成了一种微振动耗能部分自复位阻尼器，实现了风振和地震同时消能减震，提高了中大震作用下阻尼器的刚度，且又能有效控制阻尼器残余变形的多重功效。

2.本发明部件制作简单，安装方便灵活。仅将锚固板一和锚固板二拉紧压在内约束部件上，而外约束部件不参与初始受力，所以震后可以不需要重新设定张力系统，可方便更换阻尼材料体，保证了阻尼器能够快速修复。

附图说明

图1为本发明实施例1内约束部件、阻尼材料体和锚固板相对位置示意图；

图2为本发明实施例1张力系统设置后的相对位置示意图；

图3为本发明实施例1组装完成后示意图；

图4为本发明实施例1组装完成后侧视图；

图5为本发明实施例1组装完成后剖面图；

图6为本发明实施例的各部件相互关系简化示意图；

图7为本发明实施例2组装完成后剖面图；

图8为本发明实施例3组装完成后剖面图；

图9为本发明实施例4组装完成后剖面图；

图10为本发明实施例5组装完成后剖面图；

图11为本发明实施例6组装完成后剖面图；

图12为本发明实施例7组装完成后剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1：

如图1～6所示：本实施例中的微振动耗能部分自复位阻尼器由内约束部件1、阻尼材料体2、外约束部件3、锚固板一4、连接板一5、锚固板二6、连接板二7和张力系统8组成，阻尼材料体2位于内约束部件1和外约束部件3之间，内约束部件1的外表面与阻尼材料体2固接，外约束部件3的内表面与阻尼材料体2固接，沿内约束部件1或外约束部件3的长度方向，内约束部件1在两端分别比外约束部件3长出一定距离，张力系统8锚固在锚固板一4和锚固板二6上，同时将锚固板一4和锚固板二6压紧在内约束部件1两端，连接板一5穿过锚固板一4与内约束部件1固结，连接板二7穿过锚固板二6与外约束部件3固结，锚固板一4和锚固板二6的大小能够抵住内约束部件1和外约束部件3沿阻尼器长度方向共同滑动，本实施例中内约束部件1的截面为工字形，外约束部件3为钢板3-2和槽钢3-1通过螺栓固结而成。图6为本发明实施例的各部件相互关系简化示意图。

实施例2：

如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：内约束部件1的截面为矩形管。

实施例3：

如图8所示，本实施例与实施例2的不同之处在于：阻尼材料体2分为四块，位于内约束部件1和外约束部件3之间的四周。

实施例4：

如图9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：内约束部件1的截面为两个矩形管拼接而成。

实施例5：

如图10所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：内约束部件1的截面为四个矩形管拼接而成。

实施例6：

如图11所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：与阻尼材料体2固接的外约束部件3部分为槽钢3-1。

实施例7：

如图12所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：外约束部件3由钢板3-2焊接而成。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种微振动耗能部分自复位阻尼器，其特征在于：包括内约束部件、阻尼材料体、外约束部件、锚固板一、连接板一、锚固板二、连接板二和张力系统；

所述内约束部件设置在外约束部件内，内约束部件的净长度大于外约束部件，所述板一和锚固板二压紧在内约束部件两端，所述张力系统为通过预张拉钢绞线或形状记忆合金或纤维筋分别在锚固板一和锚固板二上锚固，所述连接板一穿过锚固板一与内约束部件固结，所述板二穿过锚固板二与外约束部件固结，所述阻尼材料体设置在内约束部件和外约束部件之间。

2.根据权利要求1所述的微振动耗能部分自复位阻尼器，其特征在于：所述阻尼材料体仅设置在内约束部件的上侧和下侧，或者设置在内约束部件的四周。

3.根据权利要求1所述的微振动耗能部分自复位阻尼器，其特征在于：所述内约束部件的截面为工字形或管形或多边形或由多个多边形拼接而成。

4.根据权利要求1所述的微振动耗能部分自复位阻尼器，其特征在于：所述外约束部件为板或型钢通过焊接或螺栓固结而成。