CN104878851A - 可读式复合阻尼器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可读式复合阻尼器及其使用方法，包括一矩形箱体，所述箱体内横向设置有两端分别穿出箱体的活动板，所述活动板穿出箱体的其中一端上设置有用于与外部支撑构件相连接的连接孔，活动板位于箱体内的前侧面上设置有纵向矩形凸部，活动板位于矩形箱体内的后侧面上间隔设置有至少两个纵向弧形凸部，所述箱体内位于矩形凸部的前侧设置有用于与矩形凸部相配合的摩擦板，所述摩擦板前侧设置有经若干压簧与摩擦板相连接的推板，所述箱体的前侧板上设置有若干穿入箱体内与推板相抵接且设置有可读式刻度的调节螺栓，箱体内位于纵向弧形凸部所在的腔室填充有铅体，箱体的底板上还设置有用于与结构主体相连接的纵向螺栓。该复合阻尼器不仅结构简单紧凑，摩擦力可调，方便使用，而且操作方法简单。

Description

可读式复合阻尼器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种可读式复合阻尼器及其使用方法。

背景技术

铅挤压阻尼器是一种优良的耗能减振装置，广泛应用于结构的减振控制中。现有的铅挤压阻尼器的挤压轴一般采用圆柱形，凸起作用范围有限，减振效果差。摩擦阻尼器也是一种优良的耗能减振装置，但现有的摩擦阻尼器一般只提供不变的摩擦力，无法根据实际需要调节摩擦力，且摩擦力大小不可视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可读式复合阻尼器及其使用方法，该复合阻尼器不仅结构简单紧凑，摩擦力可调，方便使用，而且操作方法简单。

本发明的技术方案在于：一种可读式复合阻尼器，包括一矩形箱体，所述箱体内横向设置有两端分别穿出箱体的活动板，所述活动板穿出箱体的其中一端上设置有用于与外部支撑构件相连接的连接孔，活动板位于箱体内的前侧面上设置有纵向矩形凸部，活动板位于矩形箱体内的后侧面上间隔设置有至少两个纵向弧形凸部，所述箱体内位于矩形凸部的前侧设置有用于与矩形凸部相配合的摩擦板，所述摩擦板前侧设置有经若干压簧与摩擦板相连接的推板，所述箱体的前侧板上设置有若干穿入箱体内与推板相抵接且设置有可读式刻度的调节螺栓，箱体内位于纵向弧形凸部所在的腔室填充有铅体，箱体的底板上还设置有用于与结构主体相连接的纵向螺栓。

进一步地，所述箱体由顶板、底板、左侧板、右侧板、前侧板及后侧板经连接螺栓拼接组成，所述底板的两端部分别设置有突出左侧板和右侧板的突出部，所述纵向螺栓布设于突出部上，所述顶板上设置有用于与活动板上侧的弧面相配合的倒U型通槽，所述底板上设置有用于与活动板下侧的弧面相配合的U型通槽。

进一步地，所述推板与箱体的前侧板之间还设置有若干第二压簧，所述摩擦板为一平板。

进一步地，所述箱体的顶板后侧部上设置有用于灌注铅体的灌注孔和排气孔，所述灌注孔及排气孔上还设置有封盖。

进一步地，所述铅体由融化后的铅经灌注孔注入箱体内冷却后形成。

进一步地，所述活动板由钢板和间隔布设于钢板后侧面上的若干纵向弧形凸部及设置于钢板前侧面上的纵向矩形凸块经焊接组成；所述纵向弧形凸部的截面呈半圆形。

一种可读式复合阻尼器的使用方法，包括以下步骤：

1）计算建筑主体结构承受的最大振动，选用可读式复合阻尼器的型号，以确定活动板上纵向弧形凸部的尺寸、数量及间距，并确定摩擦板摩擦系数；

2）通过灌注孔向组装好的可读式复合阻尼器的箱体内纵向弧形凸部所在的腔室注入融化后的铅，待铅冷却形成铅体后盖上封盖；

3）通过调节螺栓调节摩擦板与活动板的纵向矩形凸部之间的距离；

4）通过连接螺栓将该可读式复合阻尼器的箱体底板与建筑主体上结构能够产生相对变形的部位相连接，将活动板与建筑主体的外部支撑构件相连接。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

（1）该可读式复合阻尼器由铅体-活动板形成的铅挤压阻尼器和活动板-摩擦板形成的摩擦阻尼器两部分并联复合而成，铅挤压阻尼器一直参与工作，摩擦阻尼器可以根据需要选择是否参与工作，并且摩擦阻尼器参与工作时的摩擦力可调且可读，方便实际使用调节；铅挤压阻尼器的活动板可进行更换，其凸部的尺寸、数量、间距可根据使用需求选用不同规格。因此该可读式复合阻尼器参数可调范围较大，不仅提高铅挤压阻尼器的减振效果，而且实现摩擦阻尼器的摩擦力、阻尼可调，同时通过带刻度的可调螺栓实现摩擦阻尼器的摩擦力可调、可读。

（2）可读式复合阻尼器沿竖向的每个截面均有相同的参数，包括两种凸部的横截面尺寸、数量、间距，铅的材质、密实度，摩擦板的摩擦系数、预压力等等。因此本装置在力学上可以认为是平面受力模型，受力简单，传力明确，而且有利于对本装置进行理论与数值分析，从而确定其力学模型，便于进行后期的阻尼器参数优化与大面积推广使用。

（3）可读式复合阻尼器采用装配式组装而成，构造简单，而且采用的组件也都较简单，便于批量化大规模生产及工地组装。

附图说明                                                                                                   

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的图1的A-A剖视图；

图5为本发明的图1的B-B剖视图；

图6为本发明的图3的C-C剖视图；

图7为本发明的分解状态示意图；

图8为本发明的力-位移曲线示意图；

图中：1-箱体  11-顶板  111-倒U型槽  112-灌注孔  113-排气孔  114-封盖  12-底板  121-突出部  122-U型通槽  13-左侧板  14-右侧板  15-前侧板  16-后侧板  17-连接螺栓  18-纵向槽孔  2-活动板  21-连接孔  22-纵向矩形凸部  23-纵向弧形凸部  3-摩擦板  4-压簧  5-推板  6-调节螺栓  7-铅体  8-纵向螺栓  9-第二压簧。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图8

一种可读式复合阻尼器，包括一矩形箱体1，所述箱体内横向设置有两端分别穿出箱体的活动板2，所述活动板穿出箱体的其中一端上设置有用于与外部支撑构件相连接的连接孔21，活动板位于箱体内的前侧面上设置有纵向矩形凸部22，活动板位于矩形箱体内的后侧面上间隔设置有至少两个纵向弧形凸部23，所述纵向弧形凸部的截面呈半圆形，所述纵向弧形凸部的尺寸参数相同、间距参数相等，所述箱体内位于矩形凸部的前侧设置有用于与矩形凸部相配合的摩擦板3，所述摩擦板前侧设置有经若干压簧4与摩擦板相连接的推板5，所述压簧的规格相同，压簧沿活动板横向和纵向设置多组，以保证摩擦板受力时保持平稳。所述箱体的前侧板上设置有若干穿入箱体内与推板相抵接且设置有可读式刻度的调节螺栓6，箱体内位于纵向弧形凸部所在的腔室填充有铅体7，箱体的底板上还设置有用于与结构主体相连接的纵向螺栓8。

本实施例中，所述调节螺栓能根据实际需要进行前后移动调节，并且调节螺栓上带有刻度，该可读根据每个弹簧刚度计算出调节螺栓移动距离与施加的预加力间的关系，从而计算出施加的摩擦力，并绘制于调节螺栓的螺栓杆上，从而可以直接读出所施加的摩擦力，方便调节。

当摩擦板与纵向矩形凸部距离为0时，活动板一开始移动，铅体-活动板和纵向矩形凸部-摩擦板同时开始工作，当该距离为大于0的某个值时，活动板一开始移动只能带动铅体工作，摩擦板此时不工作，该距离的大小可以根据实际需要设定，满足不同的抗振要求。

本实施例中，所述箱体由顶板11、底板12、左侧板13、右侧板14、前侧板15及后侧板16经连接螺栓17拼接组成，所述顶板夹于左、右侧板之间，且顶板盖设于前、后侧板上端，所述左、右侧板上分别开设有以让活动板端部穿过纵向槽孔18，该纵向槽孔的上端呈弧形。所述底板的两端部分别设置有突出左侧板和右侧板的突出部121，所述纵向螺栓8布设于突出部上，所述顶板上设置有用于与活动板上侧的弧面相配合的倒U型通槽111，所述底板上设置有用于与活动板下侧的弧面相配合的U型通槽122，以便活动板在受力后沿倒U型通槽及U型通槽横向滑动。

本实施例中，所述推板与箱体的前侧板之间还设置有若干第二压簧9，以便为推板提供一个推力，所述摩擦板为一平板，摩擦板靠近纵向矩形凸部的表面可为粗糙面。

本实施例中，所述箱体的顶板后侧部上设置有用于灌注铅体的灌注孔112和排气孔113，所述灌注孔及排气孔上还设置有封盖114。

本实施例中，所述铅体由融化后的铅经灌注孔注入箱体内冷却后形成，铅体冷却后再盖上封盖，以便在活动板运动过程中减振耗能。

本实施例中，为了降低制作难度，所述活动板由钢板和间隔布设于钢板后侧面上的若干纵向弧形凸部及设置于钢板前侧面上的纵向矩形凸部经焊接组成。

该可读式复合阻尼器的使用方法：

1）计算建筑主体结构承受的最大振动，选用可读式复合阻尼器的型号，以确定活动板上纵向弧形凸部的尺寸、数量及间距，并确定摩擦板摩擦系数；

2）通过灌注孔向组装好的可读式复合阻尼器的箱体内纵向弧形凸部所在的腔室注入融化后的铅，待铅冷却形成铅体后盖上封盖；

3）通过调节螺栓调节摩擦板与活动板的纵向矩形凸部之间的距离；

4）通过连接螺栓将该可读式复合阻尼器的箱体底板与建筑主体上结构能够产生相对变形的部位相连接，将活动板与建筑主体的外部支撑构件相连接。

工作原理：当主体结构遇到强风或地震时，活动板和箱体将产生相对位移，进而带动活动板后侧面上的纵向弧形凸部挤压箱体内的铅体，使铅体受到一定挤压力，由于铅的弹性变形很小，铅体很快进入塑性耗能。同时若摩擦阻尼器部分也开始工作，则摩擦阻尼器也参与耗能。从而使传到主体结构的能量减小，起到保护建筑主体结构的目的。

该可读式复合阻尼器与结构连接可以采用多种方式，如若采用人字形支撑，可以通过活动板上的连接孔与外部支撑等构件相连接连接，然后通过箱体底板上的纵向螺栓与结构主体连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的可读式复合阻尼器并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种可读式复合阻尼器，包括一矩形箱体，其特征在于，所述箱体内横向设置有两端分别穿出箱体的活动板，所述活动板穿出箱体的其中一端上设置有用于与外部支撑构件相连接的连接孔，活动板位于箱体内的前侧面上设置有纵向矩形凸部，活动板位于矩形箱体内的后侧面上间隔设置有至少两个纵向弧形凸部，所述箱体内位于矩形凸部的前侧设置有用于与矩形凸部相配合的摩擦板，所述摩擦板前侧设置有经若干压簧与摩擦板相连接的推板，所述箱体的前侧板上设置有若干穿入箱体内与推板相抵接且设置有可读式刻度的调节螺栓，箱体内位于纵向弧形凸部所在的腔室填充有铅体，箱体的底板上还设置有用于与结构主体相连接的纵向螺栓。

2.根据权利要求1所述的可读式复合阻尼器，其特征在于，所述箱体由顶板、底板、左侧板、右侧板、前侧板及后侧板经连接螺栓拼接组成，所述底板的两端部分别设置有突出左侧板和右侧板的突出部，所述纵向螺栓布设于突出部上，所述顶板上设置有用于与活动板上侧的弧面相配合的倒U型通槽，所述底板上设置有用于与活动板下侧的弧面相配合的U型通槽。

3.根据权利要求1或2所述的可读式复合阻尼器，其特征在于，所述推板与箱体的前侧板之间还设置有若干第二压簧，所述摩擦板为一平板。

4.根据权利要求2所述的可读式铅挤压摩擦复合阻尼器，其特征在于，所述箱体的顶板后侧部上设置有用于灌注铅体的灌注孔和排气孔，所述灌注孔及排气孔上还设置有封盖。

5.根据权利要求4所述的可读式复合阻尼器，其特征在于，所述铅体由融化后的铅经灌注孔注入箱体内冷却后形成。

6.根据权利要求1所述的可读式复合阻尼器，其特征在于，所述活动板由钢板和间隔布设于钢板后侧面上的若干纵向弧形凸部及设置于钢板前侧面上的纵向矩形凸部经焊接组成；所述纵向弧形凸部的截面呈半圆形。

7.一种如权利要求5所述的可读式复合阻尼器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）计算建筑主体结构承受的最大振动，选用可读式复合阻尼器的型号，以确定活动板上纵向弧形凸部的尺寸、数量及间距，并确定摩擦板摩擦系数；

2）通过灌注孔向组装好的可读式复合阻尼器的箱体内纵向弧形凸部所在的腔室注入融化后的铅，待铅冷却形成铅体后盖上封盖；

3）通过调节螺栓调节摩擦板与活动板的纵向矩形凸部之间的距离；

4）通过连接螺栓将该可读式复合阻尼器的箱体底板与建筑主体上结构能够产生相对变形的部位相连接，将活动板与建筑主体的外部支撑构件相连接。