CN108798180A - 一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器 - Google Patents

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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
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Abstract

本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器。包括主耗能转动钢板、耗能肋、内设椭圆孔、铆钉孔、连接板、连接板螺孔、铅销孔、黏弹性摩擦耗能垫板、预留空隙、挤压耗能摩擦软钢板、铆钉、铅销、第一转动耗能体和第二转动耗能体；本发明第一转动耗能体中设置有双层主耗能转动钢板和黏弹性摩擦耗能垫板，两层黏弹性摩擦耗能垫板之间设置预留空隙，主耗能转动钢板的一端和黏弹性摩擦耗能垫板的一端均与连接板连接，第二转动耗能体中设置有双层主耗能转动钢板，本发明在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。

Description

一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器
技术领域
本发明属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器 (metallic yielding damper) 是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金 (shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的，软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性。1972年，Kelly和 Skinner 等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁、U形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如X 形、三角形板软钢阻尼器、E 型钢阻尼器、C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器，全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。目前很多阻尼器初始刚度不够大，材料屈服分散面积不够大，耗能结构设计的还不是很充分，无法使结构的动能或弹性势能等能量充分转化成热能等形式耗散掉，很多阻尼器仅仅正常使用时能增大建筑结构整体刚度，但是在发生大震时，很多阻尼器无法满足减少建筑结构地震反应的要求。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，充分发挥转动阻尼耗能作用同时兼具一定拉压耗能作用，可以根据建筑结构的实际情况调整阻尼、耗能效果和耗能放大倍数，正常状态使用能增大建筑结构整体刚度，地震时能减少建筑结构地震反应。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，包括主耗能转动钢板、耗能肋、内设椭圆孔、铆钉孔、连接板、连接板螺孔、铅销孔、黏弹性摩擦耗能垫板、预留空隙、挤压耗能摩擦软钢板、铆钉、铅销、第一转动耗能体和第二转动耗能体；
一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，是由第一转动耗能体和第二转动耗能体构成；第一转动耗能体中设置有双层主耗能转动钢板和黏弹性摩擦耗能垫板，黏弹性摩擦耗能垫板设置在主耗能转动钢板的内侧，两层黏弹性摩擦耗能垫板之间设置预留空隙，主耗能转动钢板的一端和黏弹性摩擦耗能垫板的一端均与连接板连接，第二转动耗能体中设置有双层主耗能转动钢板，两层主耗能转动钢板之间设置挤压耗能摩擦软钢板，主耗能转动钢板的一端与挤压耗能摩擦软钢板的一端均与连接板连接，连接板的两边等间距设置有连接板螺孔；主耗能转动钢板的一端与连接板连接，主耗能转动钢板的另一端设置有铆钉孔，在铆钉孔的周围设置若干圈铅销孔，每圈铅销孔的数量相等；在主耗能转动钢板内部设置有若干椭圆孔，椭圆孔的长轴与连接板平行设置，在椭圆孔之间设置横纵交错的耗能肋；将第二转动耗能体插入第一转动耗能体的预留空隙中并且第一转动耗能体和第二转动耗能体垂直设置，第一转动耗能体和第二转动耗能体采用铆钉和铅销进行连接。
进一步地，所述铆钉的尺寸依据铆钉孔的尺寸进行设置，铆钉孔直径为3cm-4cm。
进一步地，所述铅销的尺寸依据铅销孔的尺寸进行设置，铅销孔的直径为2cm-3cm。
进一步地，所述挤压耗能摩擦软钢板采用低屈服点钢板制作而成。
进一步地，所述黏弹性摩擦耗能垫板采用高阻尼橡胶制作而成。
本发明的有益效果是：
本发明的有益效果和优点是钢材屈服面积大、耗能效果好，当第一转动耗能体和第二转动耗能体之间发生相对转动时，充分发挥主耗能转动钢板使黏弹性摩擦耗能垫板转动摩擦变形产生的耗能效果和黏弹性摩擦耗能垫板的大阻尼耗能能力，达到理想的转动摩擦阻尼式耗能效果，主耗能转动钢板上设置的内设椭圆孔、耗能肋不仅节省材料，而且使阻尼器拉压耗能效果更好，充分发挥转动阻尼耗能作用同时兼具一定拉压耗能作用，设置的铅销耗能效果好，便于更换，可以根据建筑结构的实际情况调整阻尼、耗能效果和耗能放大倍数，同时直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器的制作安装简单，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应。
附图说明
图1为本发明直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器正面示意图。
图2为本发明直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器俯视示意图。
图3为第一转动耗能体正面示意图。
图4为第一转动耗能体俯视示意图。
图5为第二转动耗能体正面示意图。
图6为第二转动耗能体侧视示意图。
图7为主耗能转动钢板立面示意图。
图中：1为主耗能转动钢板；2为耗能肋；3为内设椭圆孔；4为铆钉孔；5为连接板；6为连接板螺孔；7为铅销孔；8为黏弹性摩擦耗能垫板；9为预留空隙；10为挤压耗能摩擦软钢板；11为铆钉；12为铅销；13为第一转动耗能体；14为第二转动耗能体。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
如图1~ 7所示，一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，包括主耗能转动钢板1、耗能肋2、内设椭圆孔3、铆钉孔4、连接板5、连接板螺孔6、铅销孔7、黏弹性摩擦耗能垫板8、预留空隙9、挤压耗能摩擦软钢板10、铆钉11、铅销12、第一转动耗能体13和第二转动耗能体14；一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，是由第一转动耗能体13和第二转动耗能体14构成；第一转动耗能体13中设置有双层主耗能转动钢板1和黏弹性摩擦耗能垫板8，所述黏弹性摩擦耗能垫板8采用高阻尼橡胶制作而成；黏弹性摩擦耗能垫板8设置在主耗能转动钢板1的内侧，两层黏弹性摩擦耗能垫板8之间设置预留空隙9，主耗能转动钢板1的一端和黏弹性摩擦耗能垫板8的一端均与连接板5连接，第二转动耗能体14中设置有双层主耗能转动钢板1，两层主耗能转动钢板1之间设置挤压耗能摩擦软钢板10，挤压耗能摩擦软钢板10采用低屈服点钢板制作而成；主耗能转动钢板1的一端与挤压耗能摩擦软钢板10的一端均与连接板5连接，连接板5的两边等间距设置有连接板螺孔6；主耗能转动钢板1的一端与连接板5连接，主耗能转动钢板1的另一端设置有铆钉孔4，在铆钉孔4的周围设置若干圈铅销孔7，每圈铅销孔7的数量相等；在主耗能转动钢板1内部设置有若干椭圆孔3，椭圆孔3的长轴与连接板5平行设置，在椭圆孔3之间设置横纵交错的耗能肋2；将第二转动耗能体14插入第一转动耗能体13的预留空隙9中并且第一转动耗能体13和第二转动耗能体14垂直设置，第一转动耗能体13和第二转动耗能体14采用铆钉11和铅销12进行连接。所述铆钉11的尺寸依据铆钉孔4的尺寸进行设置，铆钉孔4直径为3cm-4cm；铅销12的尺寸依据铅销孔7的尺寸进行设置，铅销孔7的直径为2cm-3cm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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。

Claims (5)

1.一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，包括主耗能转动钢板(1)、耗能肋(2)、内设椭圆孔(3)、铆钉孔(4)、连接板(5)、连接板螺孔(6)、铅销孔(7)、黏弹性摩擦耗能垫板(8)、预留空隙(9)、挤压耗能摩擦软钢板(10)、铆钉(11)、铅销(12)、第一转动耗能体(13)和第二转动耗能体(14)，其特征在于：
一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，是由第一转动耗能体(13)和第二转动耗能体(14)构成；第一转动耗能体(13)中设置有双层主耗能转动钢板(1)和黏弹性摩擦耗能垫板(8)，黏弹性摩擦耗能垫板(8)设置在主耗能转动钢板(1)的内侧，两层黏弹性摩擦耗能垫板(8)之间设置预留空隙(9)，主耗能转动钢板(1)的一端和黏弹性摩擦耗能垫板(8)的一端均与连接板(5)连接，第二转动耗能体(14)中设置有双层主耗能转动钢板(1)，两层主耗能转动钢板(1)之间设置挤压耗能摩擦软钢板(10)，主耗能转动钢板(1)的一端与挤压耗能摩擦软钢板(10)的一端均与连接板(5)连接，连接板(5)的两边等间距设置有连接板螺孔(6)；主耗能转动钢板(1)的一端与连接板(5)连接，主耗能转动钢板(1)的另一端设置有铆钉孔(4)，在铆钉孔(4)的周围设置若干圈铅销孔(7)，每圈铅销孔(7)的数量相等；在主耗能转动钢板(1)内部设置有若干椭圆孔(3)，椭圆孔(3)的长轴与连接板(5)平行设置，在椭圆孔(3)之间设置横纵交错的耗能肋(2)；将第二转动耗能体(14)插入第一转动耗能体(13)的预留空隙(9)中并且第一转动耗能体(13)和第二转动耗能体(14)垂直设置，第一转动耗能体(13)和第二转动耗能体(14)采用铆钉(11)和铅销(12)进行连接。
2.根据权利要求1所述一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，其特征在于：所述铆钉(11)的尺寸依据铆钉孔(4)的尺寸进行设置，铆钉孔(4)直径为3cm-4cm。
3.根据权利要求1所述一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，其特征在于：所述铅销(12)的尺寸依据铅销孔(7)的尺寸进行设置，铅销孔(7)的直径为2cm-3cm。
4.根据权利要求1所述一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，其特征在于：所述挤压耗能摩擦软钢板(10)采用低屈服点钢板制作而成。
5.根据权利要求1所述一种直角转动摩擦大阻尼式耗能阻尼器，其特征在于：所述黏弹性摩擦耗能垫板(8)采用高阻尼橡胶制作而成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114250881A (zh) * 2022-01-17 2022-03-29 南京林业大学 一种“5+4”正交型黏弹性阻尼装置

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