CN108824917B - 一种钢管摩擦复合阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢管摩擦复合阻尼器，包括两个阻尼部件，两个阻尼部件的结构相同，且每个阻尼部件包括连接板、橡胶块、外钢管、内钢管、外钢管摩擦材料、内钢管摩擦材料、法兰板Ⅰ、一颗以上的螺栓Ⅰ、一颗以上的螺栓Ⅱ、混凝土腔、通孔Ⅰ、通孔Ⅱ，空腔、法兰板Ⅱ；将本发明阻尼器置于建筑结构体中，在地震作用下，建筑层间变形使阻尼器内钢管与外钢管发生相对错动，通过内外钢管之间的摩擦耗能机制和橡胶压缩变形达到消耗地震能量的目的，本发明在地震作用下的工作性能能够根据结构的层间变形自行调节，本发明构造简单，受力机制明确，耗能能力强，可应用于多、高层建筑，也可应用与村镇民居工程，应用范围广泛。

Description

一种钢管摩擦复合阻尼器
技术领域
本发明涉及一种钢管摩擦复合阻尼器，属于建筑消能减震技术领域。
背景技术
地震是一种非常严重的自然灾害，在地震过程中，地表建筑物会发生侧移和扭曲变形，在地震较为强烈时，甚至会发生坍塌，从而引起巨大的经济损失和人员伤亡。为减轻建筑地震灾害，消能减震技术受到广泛关注。
阻尼器根据消耗能量的机理分为速度相关型和位移相关型两大类。其中速度相关型阻尼器造价高，耐久性差，导致其性价比不高；位移型阻尼器当中软钢阻尼器性能稳定，受环境因素影响较小，但对机械加工和焊接环节要求较高，同时这种阻尼器多采用低屈服点钢材，对材料的要求较高，并且经历地震作用后往往会因过大塑性变形而更换，往往不能做到循环使用，不利于节能环保。
由于近几年国内地震频繁发生，震害调查发现村镇房屋受损最为严重，村镇房屋抗震设防能力不足是其终极原因，而成熟的耗能产品因其成本高不利于在村镇民居中广泛应用，因此开发可应用于村镇民居的低成本阻尼器成为当前提高村镇民居抗震设防能力的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢管摩擦复合阻尼器，本发明根据内外钢管之间的摩擦及橡胶压缩变形原理进行耗能，本发明耗能能力强。
本发明的技术方案如下：一种钢管摩擦复合阻尼器，包括两个阻尼部件，两个阻尼部件的结构相同，且每个阻尼部件包括连接板、橡胶块、外钢管、内钢管、外钢管摩擦材料、内钢管摩擦材料、法兰板Ⅰ、一颗以上的螺栓Ⅰ、一颗以上的螺栓Ⅱ、混凝土腔、通孔Ⅰ、通孔Ⅱ，空腔、法兰板Ⅱ；
所述外钢管的一端与法兰板Ⅱ连接，所述连接板通过一颗以上的螺栓Ⅰ与法兰板Ⅱ连接，所述内钢管安装在外钢管的内部，所述外钢管、内钢管均为变截面钢管，所述外钢管、内钢管一端到另一端的外径依次减小，且内钢管的大外径端位于外钢管大外径端的内侧，所述内钢管的大径端与连接板之间设有橡胶块，所述内钢管包括空腔和混凝土腔，所述外钢管的内壁上设有外钢管摩擦材料，所述内钢管的外壁上设有内钢管摩擦材料，所述内钢管混凝土腔的壳体上设有通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，所述内钢管的另一端与法兰板Ⅰ连接；
所述两个阻尼部件的两个法兰板Ⅰ之间通过一颗以上的螺栓Ⅱ固定连接。
所述混凝土腔位于内钢管的小径端，且混凝土腔与内钢管的小径端连通。
外钢管摩擦材料、内钢管摩擦材料为NAO型摩擦材料。
所述外钢管与内钢管为过盈配合。
所述两个阻尼部件的法兰板Ⅱ与外钢管连接处设有一块以上的角板。
在装置安装前，从内钢管的小径端向混凝土腔中浇筑混凝土，所述通孔Ⅰ和通孔Ⅱ增加混凝土的性能。
本发明的工作原理是：在安装使用前，先将两个阻尼部件的内钢管3通过法兰板Ⅰ5和一颗以上的螺栓Ⅱ6-2连接，将内钢管3沿阻尼器轴向拉出一段距离，使得内钢管3和外钢管2在初始状态下已经在接触处于过盈配合状态，即外钢管摩擦材料4-1和内钢管摩擦材料4-2处于接触状态，将本发明阻尼器置于建筑结构体中，在地震作用下，建筑层间变形使阻尼器内钢管3与外钢管2发生相对错动，当内钢管3受拉时，内钢管3与外钢管2之间的过盈配合程度加大，两者之间接触面的挤压力增大，使得接触面上的摩擦力也随之增大，通过摩擦耗能机制达到消耗地震能量的目的；当内钢管3受压时，由于之前（预拉或受拉）内钢管3与外钢管2的过盈配合产生的摩擦力，消耗地震能量，同时内钢管3压缩外钢管底部的橡胶块1-1产生弹性变形，进一步消耗地震能量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明阻尼器利用摩擦机制及橡胶变形，耗散地震能量，构造简单，受力机制明确，耗能能力强，可应用于多、高层建筑，也可应用与村镇民居工程，应用范围广泛。
（2）本发明初始性能可通过调节内钢管与外钢管之间的初始过盈配合量来调节，其在地震作用下的工作性能能够根据结构的层间变形自行调节。
（3）本发明阻尼器利用普通钢管、橡胶作为主体材料，成本低廉，安装方便，易于工业化生产。
（4）本发明阻尼器经历地震后可以继续使用而不用更换，利于节能环保。
附图说明
图1为本发明阻尼器的结构示意图；
图2为本发明阻尼器的纵剖面图；
图3A为本发明阻尼器中钢板橡胶块剖面图；
图3B为本发明阻尼器中钢板橡胶块的平面图；
图中各标号为：
1-连接板、1-1-橡胶块、2-外钢管、3-内钢管、4-1-外钢管摩擦材料、4-2-内钢管摩擦材料、5-法兰板Ⅰ、6-1-螺栓Ⅰ、6-2-螺栓Ⅱ、7-混凝土腔、8-通孔Ⅰ、9-通孔Ⅱ、10-空腔、11-法兰板Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步的说明。
实施例1：如图1~3所示，本钢管摩擦复合阻尼器，包括两个阻尼部件，两个阻尼部件的结构相同，且每个阻尼部件包括连接板1、橡胶块1-1、外钢管2、内钢管3、外钢管摩擦材料4-1、内钢管摩擦材料4-2、法兰板Ⅰ5、8颗螺栓Ⅰ6-1、8颗螺栓Ⅱ6-2、混凝土腔7、通孔Ⅰ8、通孔Ⅱ9、空腔10、法兰板Ⅱ11；
所述外钢管2的一端与法兰板Ⅱ11连接，所述连接板1通过8颗螺栓Ⅰ6-1与法兰板Ⅱ11连接，所述内钢管3安装在外钢管2的内部，所述外钢管2、内钢管3均为变截面钢管，所述外钢管2、内钢管3一端到另一端的外径依次减小，且内钢管3的大外径端位于外钢管2大外径端的内侧，所述内钢管3的大径端与连接板1之间设有橡胶块1-1，所述内钢管3包括空腔10和混凝土腔7，所述外钢管2的内壁上设有外钢管摩擦材料4-1，所述内钢管3的外壁上设有内钢管摩擦材料4-2，所述内钢管混凝土腔7的壳体上设有通孔Ⅰ8和通孔Ⅱ9，所述内钢管3的另一端与法兰板Ⅰ5连接；
所述两个阻尼部件的两个法兰板Ⅰ5之间通过8颗螺栓Ⅱ6-2固定连接。
所述混凝土腔7位于内钢管3的小径端，且混凝土腔7与内钢管3的小径端连通。
外钢管摩擦材料4-1为橡胶、内钢管摩擦材料4-2为黄铜。
所述外钢管2与内钢管3为过盈配合。
所述两个阻尼部件的法兰板Ⅱ11与外钢管2连接处设有8块角板。
实施例2：本实施例结构同实施例1，不同之处在于，所述外钢管摩擦材料4-1为NAO型摩擦材料，所述内钢管摩擦材料4-2为橡胶。
本发明阻尼器在组装时，任意先组装一个阻尼部件，可通过将内钢管3直径较小一端从外钢管2直径为较大一端穿入，然后安装圆形橡胶块1-1，然后再将连接板1与法兰板Ⅱ11用8颗螺栓Ⅱ6-2连接，拧紧8颗螺栓Ⅱ6-2，然后再组装另一个阻尼部件，最后将两个阻尼部件的两个法兰板Ⅰ5之间通过8颗螺栓Ⅱ6-2固定连接，然后将内钢管3沿阻尼器轴向拉出一段距离，使得内钢管3和外钢管2在初始状态下已经在接触处于过盈配合状态，即外钢管摩擦材料4-1和内钢管摩擦材料4-2处于接触状态，完成安装后将本发明阻尼器置于建筑结构体中。
在地震作用下，建筑层间变形使阻尼器内钢管3与外钢管2发生相对错动，当内钢管3受拉时，内钢管3与外钢管2之间的过盈配合程度加大，两者之间接触面的挤压力增大，使得接触面上的摩擦力也随之增大，通过摩擦耗能机制达到消耗地震能量的目的；当内钢管3受压时，由于之前（预拉或受拉）内钢管3与外钢管2的过盈配合产生的摩擦力，消耗地震能量，同时内钢管3压缩外钢管底部的橡胶块1-1产生弹性变形，进一步消耗地震能量。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种钢管摩擦复合阻尼器，其特征在于，包括两个阻尼部件，两个阻尼部件的结构相同，且每个阻尼部件包括连接板（1）、橡胶块（1-1）、外钢管（2）、内钢管（3）、外钢管摩擦材料（4-1）、内钢管摩擦材料（4-2）、法兰板Ⅰ（5）、一颗以上的螺栓Ⅰ（6-1）、一颗以上的螺栓Ⅱ（6-2）、混凝土腔（7）、通孔Ⅰ（8）、通孔Ⅱ（9），空腔（10）、法兰板Ⅱ（11）；
所述外钢管（2）的一端与法兰板Ⅱ（11）连接，所述连接板（1）通过一颗以上的螺栓Ⅰ（6-1）与法兰板Ⅱ（11）连接，所述内钢管（3）安装在外钢管（2）的内部，所述外钢管（2）、内钢管（3）均为变截面钢管，所述外钢管（2）、内钢管（3）一端到另一端的外径依次减小，且内钢管（3）的大外径端位于外钢管（2）大外径端的内侧，所述内钢管（3）的大径端与连接板（1）之间设有橡胶块（1-1），所述内钢管（3）包括空腔（10）和混凝土腔（7），所述外钢管（2）的内壁上设有外钢管摩擦材料（4-1），所述内钢管（3）的外壁上设有内钢管摩擦材料（4-2），所述内钢管混凝土腔（7）的壳体上设有通孔Ⅰ（8）和通孔Ⅱ（9），所述内钢管（3）的另一端与法兰板Ⅰ（5）连接；
所述两个阻尼部件的两个法兰板Ⅰ（5）之间通过一颗以上的螺栓Ⅱ（6-2）固定连接。
2.根据权利要求1所述的钢管摩擦复合阻尼器，其特征在于：所述混凝土腔（7）位于内钢管（3）的小径端，且混凝土腔（7）与内钢管（3）的小径端连通。
3.根据权利要求1所述的钢管摩擦复合阻尼器，其特征在于：外钢管摩擦材料（4-1）、内钢管摩擦材料（4-2）为NAO型摩擦材料。
4.根据权利要求1所述的钢管摩擦复合阻尼器，其特征在于：所述外钢管（2）与内钢管（3）为过盈配合。
5.根据权利要求1所述的钢管摩擦复合阻尼器，其特征在于：所述两个阻尼部件的法兰板Ⅱ（11）与外钢管（2）连接处设有一块以上的角板。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065555A (en) * 1987-03-06 1991-11-19 Kajima Corporation Elasto-plastic damper
EP0882636A2 (de) * 1997-06-07 1998-12-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Lenksäule mit integriertem Crashelement
CN103291797A (zh) * 2013-03-15 2013-09-11 尹学军 一种摩擦阻尼器
CN107151976A (zh) * 2017-06-16 2017-09-12 北京交达铁工科技有限公司 分离式榫组件、弹塑性防落梁限位装置及其安装方法
CN107780694A (zh) * 2017-11-22 2018-03-09 天津大学 一种适用于空间网格结构的摩擦阻尼器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065555A (en) * 1987-03-06 1991-11-19 Kajima Corporation Elasto-plastic damper
EP0882636A2 (de) * 1997-06-07 1998-12-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Lenksäule mit integriertem Crashelement
CN103291797A (zh) * 2013-03-15 2013-09-11 尹学军 一种摩擦阻尼器
CN107151976A (zh) * 2017-06-16 2017-09-12 北京交达铁工科技有限公司 分离式榫组件、弹塑性防落梁限位装置及其安装方法
CN107780694A (zh) * 2017-11-22 2018-03-09 天津大学 一种适用于空间网格结构的摩擦阻尼器

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