CN1087377C - 具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，包括上、下基板，配合中段呈V或X形状连接板，使之形成阻尼装置的本体，上、下基板以螺栓及连杆组装于梁、柱及地板组成的框架间，将阻尼装置与整个建筑物形成一体，并且形成阻尼装置的连接板可产生大变形，在遇到地震时，阻尼装置可大幅吸收地震产生的振动能量，从而保证建筑物的安全。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种建筑结构的防震动装置，特别是涉及一种可简易组装及拆换的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置。
二、背景技术
中国地处板块连接地带，故而经常会发生地震，以日本神户大地震为例，受灾的情形令人触目惊心。而身处地震地带的中国如何的防震，更是刻不容缓。
本创作者专门从事地震的研究防护已有多年，且在教学与研究上，经验丰富，经悉心地试验与研究，综合机械枢接的合理构设，终于开发出一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，借由简易的顶靠枢设的等效设计，配合预设较低强度的连接板面，自然形成一吸收能量的组构设计，将地震的振动能量予以适当的引导与吸收，以便可简易地大幅度消除地震时所产生的的振动能量，并能确保整体装置换装的简易性，以克服现行防震构造使用上的缺点。
三、发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，借由连接板自然形成V形状或X形状的造型，使其一端或中段设成较小的断面连结，当地震来袭时，因连接板的断面设计，使其应力得以适当地分布，而不能集中，进而吸收振动的能量，以确保建筑物的安全。
本发明的次一目的在于提供一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，借由简易顶靠组装，如果连接板因受强震而损坏，可简易地抽换连接板，达到换装简易的功效。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，设有阻尼本体，该阻尼本体包括顶板、底板；其特征在于，所述顶板及底板间设有将其连接的连接板，该连接板是设成一V形状的渐缩断面。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
所述的阻尼本体组装时，可配合连杆以V形状、倒V形状在梁、柱构架间组装，该阻尼本体的组装可配合连杆，以V形状架装于交叉架衍的中央，阻尼本体的顶板及底板可分别设有相对的V形状连接板，中段以较小断面的平行板连结，使连接板达到吸能的功效。所述的基板可预设供上基板与顶板间焊接用的贯穿孔，以强化吸能的功效。所述的连接板底缘可焊固一圆杆，并配合两固定板夹持，在受震动时可转动。圆杆可预先于中央开设一凹槽，使其直接插组于连接板底缘再焊固一体。所述的下基板可预留孔位，使连接板底端的圆杆可插组于其上，下基板底端焊接圆球。该圆球可预先于中央开设一凹槽，使其直接插组于连接板底缘再焊固一体。所述的下基板可预留孔位，使连接板底端的圆球可插组于其上。连接顶板及底板间的连接板是设成一X形状。
四、附图说明
图1是本发明实施例一的外观分解示意图。
图2是本发明实施例二的组装示意图。
图3是本发明实施例三的组装示意图。
图4是本发明实施例三的组装侧视平面图。
图5是本发明实施例四的组装实施例参考图。
图6是本发明实施例四的组装平面侧视图。
图7是本发明实施例五的组装实施例参考图。
图8是本发明架装形态的实施例参考图。
图9是本发明架装形态的另一种实施例参考图。
图10是本发明装置试验所得的迟滞曲线(Hysteretic Loop)示意图，其表现了强大的吸能效果，可将地震能量吸收，以保障结构物的安全。
图11A、图11B是在美国国家地震工程研究中心的五层楼房屋结构的地震模拟振动台试验中，在E1 Centro 1940地震的作用下，楼房不加装任何装置的结构反应示意图。该两图显示不加装任何防震装置的五层楼房在地震作用下几乎不吸收地震能量。
图11C、图11D为加装本发明的结构反应示意图，与图11A、图11B比较，显而易见，本发明几乎吸走了所有的地震能量。
图12A、图12B是在美国国家地震工程研究中心的五层楼房屋结构的地震模拟振动台试验中，在叁倍E1 Centro 1940地震的作用下，楼房不加装防震任何装置的结构反应示意图。该两图显示，不加装任何防震装置的五层楼房几乎不吸收地震能量。
图12C、图12D为加装本发明的结构反应示意图，与图12A、图12B比较，可知本发明在更强大的地震下(实际地震的叁倍)，更能显现其非常强大的吸震功能。
图13A、图13B是表示美国国家地震工程研究中心的五层楼房屋结构的地震模拟振动台试验中，在两倍Hachenoe地震的作用下，楼房不加装任何防震装置的结构反应示意图。该两图显示，不加装任何防震装置的五层楼房几乎不吸收地震能量。
图13C、图13D为加装本发明后的结构反应示意图，与图13A、图13B比较，可知本发明的强大吸能效果，在两倍实际地震作用下，其地震能量几乎被本发明全部吸收。
五、具体实施方式
本发明具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，请配合图1所示，整个强力阻尼装置的设计，是一经过适当固装成型的阻尼本体(10)，其内部以一顶板(11)直接固装数片平行间设的连接板(12)，连接板(12)呈V形状，在连接板(12)的下板底缘上，配合一段圆杆(14)，而构成一具有适当尺寸的连接板(12)面，顶板(11)及连接板(12)可采用T形断面(T-section)或工形断面(I-section)的现成型钢(或其他材料)经简单的加工而成。在圆杆的底缘，再配合一下基板(26)，依下基板(26)的圆杆(14)两侧分别以一固定板(16)予以夹固顶紧定位，使之形成一近乎枢设的定位功效。在顶板(11)的顶部，配合一宽面的上基板(17)，顶板(11)的周围以焊接方式固装在上基板(17)上。当地震过后，若连接板(12)损坏，可在焊接处予以切除，重新安装完好的连接板(12)，在基板(17)的接合部位设有数个贯穿孔(18)，配合焊接工序，加强两板面的焊固定位。当焊接后，上基板(17)的顶面自然保持一平面状，并且因焊接部位是在顶板(11)的顶缘，自然不会影响到整组防震组的结构特性，且可避免应力集中的现象，如此便可形成一完整的阻尼装置的本体(10)构造。
当组装使用时，其可配合如图8所示的架装形态，即将本发明的整组阻尼装置进行架设，首先可将上述整组阻尼装置的上基板(17)贴组于结构梁(20)的底面，其可用螺栓固接，下基板(26)的底面则配合以连杆(22)予以连结至柱(27)的内侧或梁(20)的顶面，使之成为一倒V形的组装，当然可反向安装，使之呈一正V形的组装。一旦发生地震，借由阻尼本体(10)内部所设的连接板(12)，产生大变形而吸收地震能量，使建筑物所承受的地震能量得以消散，从而确保建筑物结构使用的安全性。而依实际架装使用需要，以阻尼本体(10)的组装位置，亦可将其设成如图9所示的X形状的悬空架构设计，即将本体(10)上下各以连杆(22)连结，使之呈一交叉的X形状，亦可达到如上所述的防震吸能的效果。
而以本体(10)的内部设计，其主要是将顶板(11)及下基板(26)间的连接板(12)设成V形状，在受到地震摇动震撼时，连接板(12)即因大变形而吸收能量，使建筑物达到防震消能的功效。依连结板(12)实际组装的需要，在其结构设计上，可做适当的变换设计，如底部圆杆(14)的连接上，亦可设成如图2所示，直接裁设一段固定长度的杆体，长度较平行板(13)为短，而在圆杆(14)的杆面上预先开设一道凹槽，其槽道与连接板(12)底缘等宽，使板体可直接插组于该圆杆(14)的凹槽内，以简易的包覆一体，形成底端缘具有可做铰接旋转的功效。
另针对实际焊固使用的需要，亦可直接设成如图3、4所示，仅在连接板(12)的V形板的底板缘予以焊固于底板(15)面上，该阻尼组的顶板(11)、连接板(12)、及底板(15)可由工形断面(I-section)的现成型钢(或其他材料)经直接加工而得。针对实际连接使用的需要，另一连接方式如图7所示，在连接板(12)的V形底端的底板缘下，配合焊固一圆杆或一圆球(24)，而直接将其置放在下基板(26)预留的穿孔(23)内；另，基于本体(10)实际使用的需要，亦可将连接板设成X形状，如图5、6所示，其顶板(11)及底板(15)分别连接上基板(17)及下基板(26)，该阻尼组的顶板(11)、连接板(12)及底板(15)可由工形断面(I-section)的现成型钢(或其他材料)经直接加工而得，不论上述的多样结合设计采用哪一种，其主要均在于提供一可自然吸收地震能量的防震设计。尤其在阻尼组因地震受到损坏后能够容易更换与拆装，借由顶板(11)、连接板(12)、圆杆(14)或圆球(24)的更换，便可将本体(10)做简易的拆换组装，重新获得防震吸能的效果。确实是一极为简易实用的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置。
综上所述，本发明的制作与组装均甚为简易，当地震来袭时，其能吸收振动能量，降低建筑结构所承受的振动能量，达到减震的效果，以确保建筑物的安全。若本发明因受强震吸能而损坏，只需简易的拆装，即可恢复原来应有的功能。本发明阻尼装置可达到便利组装、检修及换装等多重实用功效。具有新颖性、及突出的创造性、实用性，符合发明专利申请的要件。
Claims (12)
1、一种具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，设有阻尼本体，该阻尼本体包括顶板、底板；其特征在于，所述顶板及底板间设有将其连接的连接板，该连接板是设成一V形状的渐缩断面。
2、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的阻尼本体组装时，可配合连杆以V形状、倒V形状在梁、柱构架间组装。
3、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的阻尼本体的组装可配合连杆，以V形状架装于交叉架衍的中央。
4、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的阻尼本体的顶板及底板可分别设有相对的V形状连接板，中段以较小断面的平行板连结。
5、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的基板可预设供上基板与顶板间焊接用的贯穿孔。
6、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的连接板底缘可焊固一圆杆，并配合两固定板夹持。
7、根据权利要求6所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的圆杆可预先于中央开设一凹槽，使其直接插组于连接板底缘再焊固一体。
8、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的下基板可预留孔位，使连接板底端的圆杆可插组于其上。
9、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的下基板底端焊接圆球。
10、根据权利要求9所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的圆球可预先于中央开设一凹槽，使其直接插组于连接板底缘再焊固一体。
11、根据权利要求9所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，所述的下基板可预留孔位，使连接板底端的圆球可插组于其上。
12、根据权利要求1所述的具有可置换性与可回收性的强力阻尼装置，其特征在于，连接顶板及底板间的连接板是设成一X形状。
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