CN108222626A - 一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明提供了一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，包括连接板、活动板、圆形摩擦片、圆形垫片、高强螺栓；活动板一端开设有滑槽，高强螺栓穿过连接板、活动板、圆形摩擦片、圆形垫片，使连接板、活动板、圆形摩擦片、圆形垫片之间紧贴摩擦连接。本发明提供的适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器安装、后期维护方便，构造简单，可用于空间网壳结构的减振控制。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼器，特别涉及一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器。
背景技术
随着计算机技术和经济的发展，单层球面网壳结构的应用越来越广泛，不仅可以应用于中、小跨度的民用和工业建筑，也可用于大跨度的建筑、超大跨度的建筑，其结构受力合理、刚度较大、稳定性高、节省材料且造型优美。
单层球面网壳结构常用于比较重要的建筑工程中，如大型集会场所、体育馆、车站等，当结构遭受地震、风灾等均会引起结构的受力模式、传力途径及应力分布发生变化，导致整体失效或节点失效，从而影响结构的正常使用甚至发生倒塌。在结构中布置耗能装置能有效的耗散地震能量，在地震发生时，可以保护人民的生命财产安全。
在耗能减振方面，主要是在单层球面网壳结构上设置粘弹性阻尼器、粘滞性阻尼器，它们有一定的耗能减振能力，但在某些方面也存在缺点，如粘滞阻尼器加工制作较难、粘滞液体易渗漏，粘弹性阻尼器耗能性能受温度影响较明显。相比于这两种阻尼器，摩擦阻尼器的构造简单、稳定性好、维护方便，因此可以设计一种摩擦阻尼器用于单层球面网壳结构减振。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，能有效抑制单层球面网壳结构的振动。
本发明所采用的技术方案是：一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第一活动板、第二活动板、第三活动板、第一圆形摩擦片、第二圆形摩擦片、第三圆形摩擦片、圆形垫片、第一高强螺栓、第二高强螺栓、第三高强螺栓；
所述第一连接板、第二连接板、第三连接板的一端与外部网壳结构的球节点连接，另一端设置圆盘并伸向三角形网格内部；
所述第一圆形摩擦片、第二圆形摩擦片分别置于所述第一活动板、第二活动板的圆盘端的上部；所述第三圆形摩擦片置于所述第三连接板的圆盘端的上部；所述圆形垫片置于所述第二活动板滑槽端的上部；
所述第一活动板一端设置圆盘，置于所述第一连接板与第一圆形摩擦片之间，另一端设置供第二高强螺栓滑动的长滑槽，置于所述第二圆形摩擦片上部；所述第二活动板一端设置圆盘，置于所述第二连接板与第二圆形摩擦片之间，另一端设置供第三高强螺栓滑动的长滑槽，置于第三圆形摩擦片与所述圆形垫片之间；所述第三活动板一端设置圆盘，置于所述圆形垫片上部，另一端设置供第一高强螺栓滑动的长滑槽，置于所述第一圆形摩擦片上部；
所述第一高强螺栓穿过所述第三活动板长滑槽连接所述第一圆形摩擦片、第一活动板圆盘端、第一连接板圆盘端，使第三活动板滑槽端、第一圆形摩擦片、第一活动板圆盘端、第一连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第一圆形摩擦片、第一活动板、第一连接板、第一高强螺栓能共同沿所述第三活动板长滑槽与所述第三连接板发生相对滑动；
所述第二高强螺栓穿过所述第一活动板长滑槽连接所述第二圆形摩擦片、第二活动板圆盘端、第二连接板圆盘端，使第一活动板滑槽端、第二圆形摩擦片、第二活动板圆盘端、第二连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第二圆形摩擦片、第二活动板、第二连接板、第二高强螺栓能共同沿所述第一活动板长滑槽与所述第一连接板发生相对滑动；
所述第三高强螺栓穿过所述第二活动板长滑槽连接所述第三活动板圆盘端、圆形垫片、第三圆形摩擦片、第三连接板圆盘端，使第三活动板圆盘端、圆形垫片、第二活动板滑槽端、第三圆形摩擦片、第三连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第三活动板、圆形垫片、第三圆形摩擦片、第三连接板、第二高强螺栓能共同沿所述第二活动板长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动。
进一步的，所述第一连接板、第二连接板、第三连接板均焊接在外部网壳结构的球节点上。
进一步的，所述第一活动板、第二活动板、第三活动板的形状、大小相等，并且，所述第一活动板、第二活动板、第三活动板所在的平面相互平行。
进一步的，所述第一圆形摩擦片中心、所述第一连接板圆盘端中心与所述第一活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第二圆形摩擦片中心、所述第二连接板圆盘端中心与所述第二活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第三圆形摩擦片中心、圆形垫片中心、所述第三连接板圆盘端中心与所述第三活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔。
进一步的，所述第一活动板上的长滑槽宽度与所述第二活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第二活动板上的长滑槽宽度与所述第三活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第三活动板上的长滑槽宽度与所述第一活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同。
进一步的，所述圆形垫片厚度大小等于所述第一圆形摩擦片厚度的二倍与所述第一活动板厚度之和。
进一步的，所述第一高强螺栓位于所述第三活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第二高强螺栓位于所述第一活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第三高强螺栓位于所述第二活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动。
本发明的有益效果是：
本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，在正常使用荷载及小震作用下，阻尼器内部高强螺栓不会发生滑动，阻尼器可以为三角形网格内部提供支撑、提高网格刚度，提高结构的稳定性；在大震作用下，阻尼器内部高强螺栓沿滑槽滑动，活动板滑槽端与圆摩擦片之间的滑动摩擦力可以提供很大的阻尼力，稳定有效的耗散地震作用产生的能量，达到结构减振的目的，该阻尼器能提高结构刚度、稳定的耗散地震能量，同时，安装、后期维护方便，构造简单，具有很大的经济效益。
附图说明
图1：本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器立体结构示意图；
图2：本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器区域I局结构示意图(图1矩形区域I)；
图3：本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器区域II局结构示意图(图1矩形区域II)；
图4：本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器中连接板立体结构示意图；
图5：本发明一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器中活动板立体结构示意图。
附图标注：1、第一连接板；2、第二连接板；3、第三连接板；4、第一活动板；5、第二活动板；6、第三活动板；7、第一圆形摩擦片；8、第二圆形摩擦片； 9、第三圆形摩擦片；10、圆形垫片；11、第一高强螺栓；12、第二高强螺栓； 13、第三高强螺栓。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1至图5所示，一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，包括第一连接板1、第二连接板2、第三连接板3、第一活动板4、第二活动板5、第三活动板6、第一圆形摩擦片7、第二圆形摩擦片8、第三圆形摩擦片9、圆形垫片10、第一高强螺栓11、第二高强螺栓12、第三高强螺栓13。
所述第一连接板1、第二连接板2、第三连接板3的一端通过焊接的方式与外部网壳结构的球节点连接，另一端设置圆盘并伸向三角形网格内部。
所述第一圆形摩擦片7、第二圆形摩擦片8分别置于所述第一活动板4、第二活动板5的圆盘端的上部；所述第三圆形摩擦片9置于所述第三连接板3的圆盘端的上部；所述圆形垫片10置于所述第二活动板5滑槽端的上部；
所述第一活动板4、第二活动板5、第三活动板6的形状、大小相等，并且，所述第一活动板4、第二活动板5、第三活动板6所在的平面相互平行。所述第一活动板4一端设置圆盘，置于所述第一连接板1与第一圆形摩擦片7之间，另一端设置供第二高强螺栓12滑动的长滑槽，置于所述第二圆形摩擦片8上部；所述第二活动板5一端设置圆盘，置于所述第二连接板2与第二圆形摩擦片8 之间，另一端设置供第三高强螺栓13滑动的长滑槽，置于第三圆形摩擦片9与所述圆形垫片10之间；所述第三活动板6一端设置圆盘，置于所述圆形垫片10上部，另一端设置供第一高强螺栓11滑动的长滑槽，置于所述第一圆形摩擦片7上部。
所述第一高强螺栓11穿过所述第三活动板6长滑槽连接所述第一圆形摩擦片7、第一活动板4圆盘端、第一连接板1圆盘端，使第三活动板6滑槽端、第一圆形摩擦片7、第一活动板4圆盘端、第一连接板1圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第一圆形摩擦片7、第一活动板4、第一连接板1、第一高强螺栓11能共同沿所述第三活动板6长滑槽与所述第三连接板3发生相对滑动；
所述第二高强螺栓12穿过所述第一活动板4长滑槽连接所述第二圆形摩擦片8、第二活动板5圆盘端、第二连接板2圆盘端，使第一活动板4滑槽端、第二圆形摩擦片8、第二活动板5圆盘端、第二连接板2圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第二圆形摩擦片8、第二活动板5、第二连接板2、第二高强螺栓12能共同沿所述第一活动板4长滑槽与所述第一连接板1发生相对滑动；
所述第三高强螺栓13穿过所述第二活动板5长滑槽连接所述第三活动板6 圆盘端、圆形垫片10、第三圆形摩擦片9、第三连接板3圆盘端，使第三活动板 6圆盘端、圆形垫片10、第二活动板5滑槽端、第三圆形摩擦片9、第三连接板 3圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第三活动板6、圆形垫片10、第三圆形摩擦片 9、第三连接板3、第二高强螺栓12能共同沿所述第二活动板5长滑槽与所述第二连接板2发生相对滑动。
其中，所述第一圆形摩擦片7中心、所述第一连接板1圆盘端中心与所述第一活动板4圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第二圆形摩擦片8中心、所述第二连接板2圆盘端中心与所述第二活动板5圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第三圆形摩擦片9中心、圆形垫片10中心、所述第三连接板3圆盘端中心、与所述第三活动板6圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔。
其中，所述第一活动板4上的长滑槽宽度与所述第二活动板5圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第二活动板5上的长滑槽宽度与所述第三活动板6 圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第三活动板6上的长滑槽宽度与所述第一活动板4圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同。
其中，所述圆形垫片10厚度大小等于所述第一圆形摩擦片7厚度的二倍与所述第一活动板4厚度之和。
其中，所述第一高强螺栓11位于所述第三活动板6长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第二高强螺栓12位于所述第一活动板4长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第三高强螺栓13位于所述第二活动板5长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第一活动板、第二活动板、第三活动板、第一圆形摩擦片、第二圆形摩擦片、第三圆形摩擦片、圆形垫片、第一高强螺栓、第二高强螺栓、第三高强螺栓；
所述第一连接板、第二连接板、第三连接板的一端与外部网壳结构的球节点连接，另一端设置圆盘并伸向三角形网格内部；
所述第一圆形摩擦片、第二圆形摩擦片分别置于所述第一活动板、第二活动板的圆盘端的上部；所述第三圆形摩擦片置于所述第三连接板的圆盘端的上部；所述圆形垫片置于所述第二活动板滑槽端的上部；
所述第一活动板一端设置圆盘，置于所述第一连接板与第一圆形摩擦片之间，另一端设置供第二高强螺栓滑动的长滑槽，置于所述第二圆形摩擦片上部；所述第二活动板一端设置圆盘，置于所述第二连接板与第二圆形摩擦片之间，另一端设置供第三高强螺栓滑动的长滑槽，置于第三圆形摩擦片与所述圆形垫片之间；所述第三活动板一端设置圆盘，置于所述圆形垫片上部，另一端设置供第一高强螺栓滑动的长滑槽，置于所述第一圆形摩擦片上部；
所述第一高强螺栓穿过所述第三活动板长滑槽连接所述第一圆形摩擦片、第一活动板圆盘端、第一连接板圆盘端，使第三活动板滑槽端、第一圆形摩擦片、第一活动板圆盘端、第一连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第一圆形摩擦片、第一活动板、第一连接板、第一高强螺栓能共同沿所述第三活动板长滑槽与所述第三连接板发生相对滑动；
所述第二高强螺栓穿过所述第一活动板长滑槽连接所述第二圆形摩擦片、第二活动板圆盘端、第二连接板圆盘端，使第一活动板滑槽端、第二圆形摩擦片、第二活动板圆盘端、第二连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第二圆形摩擦片、第二活动板、第二连接板、第二高强螺栓能共同沿所述第一活动板长滑槽与所述第一连接板发生相对滑动；
所述第三高强螺栓穿过所述第二活动板长滑槽连接所述第三活动板圆盘端、圆形垫片、第三圆形摩擦片、第三连接板圆盘端，使第三活动板圆盘端、圆形垫片、第二活动板滑槽端、第三圆形摩擦片、第三连接板圆盘端之间紧贴摩擦连接，所述第三活动板、圆形垫片、第三圆形摩擦片、第三连接板、第二高强螺栓能共同沿所述第二活动板长滑槽与所述第二连接板发生相对滑动。
2.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一连接板、第二连接板、第三连接板均焊接在外部网壳结构的球节点上。
3.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一活动板、第二活动板、第三活动板的形状、大小相等，并且，所述第一活动板、第二活动板、第三活动板所在的平面相互平行。
4.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一圆形摩擦片中心、所述第一连接板圆盘端中心与所述第一活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第二圆形摩擦片中心、所述第二连接板圆盘端中心与所述第二活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔；所述第三圆形摩擦片中心、圆形垫片中心、所述第三连接板圆盘端中心与所述第三活动板圆盘端中心开设有相同孔径的螺栓孔。
5.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一活动板上的长滑槽宽度与所述第二活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第二活动板上的长滑槽宽度与所述第三活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同；所述第三活动板上的长滑槽宽度与所述第一活动板圆盘端中心开设的螺栓孔孔径相同。
6.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述圆形垫片厚度大小等于所述第一圆形摩擦片厚度的二倍与所述第一活动板厚度之和。
7.根据权利要求1所述的一种适用于单层球面网壳的三维摩擦阻尼器，其特征在于，所述第一高强螺栓位于所述第三活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第二高强螺栓位于所述第一活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动；所述第三高强螺栓位于所述第二活动板长滑槽的中部，并能沿滑槽方向滑动。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |