CN108867930A - 黏弹性剪切摩擦阻尼器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黏弹性剪切摩擦阻尼器及使用方法，包括外导向套、内导向套，所述内导向套内端套设在外导向套内，内导向套内端中部沿轴向设置有加压螺栓，加压螺栓与内导向套固定连接，加压螺栓上套设有若干个阻尼件，所述阻尼件包括黏弹性块材、设置在黏弹性块材两端的传力钢板，相邻的阻尼件之间设置有弹簧，弹簧套设在加压螺栓上，加压螺栓上套设有与其螺纹配合的加压螺母，最内侧的阻尼件抵靠内导向套内端，最外侧的阻尼件抵靠加压螺母，各个阻尼件经加压螺母固定在加压螺栓上，本阻尼器阻尼力可调节,将剪切耗能与速度位移型滑动耗能有机的结合在一起，耗能效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种黏弹性剪切摩擦阻尼器及使用方法。
背景技术
黏弹性阻尼器是有刚度的黏滞阻尼装置。现有的阻尼器只有一种耗能机制，没有将剪切耗能与速度位移型滑动耗能有机的结合在一起，耗能效果差。同时现有的阻尼器不能调节阻尼力大小。不能满足使用的需求。
发明内容
本发明提出一种黏弹性剪切摩擦阻尼器及使用方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种黏弹性剪切摩擦阻尼器，包括外导向套、内导向套，所述内导向套内端套设在外导向套内，内导向套内端中部沿轴向设置有加压螺栓，加压螺栓与内导向套固定连接，加压螺栓上套设有若干个阻尼件，所述阻尼件包括黏弹性块材、设置在黏弹性块材两端的传力钢板，相邻的阻尼件之间设置有弹簧，弹簧套设在加压螺栓上，加压螺栓上套设有与其螺纹配合的加压螺母，最内侧的阻尼件抵靠内导向套内端，最外侧的阻尼件抵靠加压螺母，各个阻尼件经加压螺母固定在加压螺栓上。
进一步的，所述内导向套内端由外导向套内端套入，外导向套外端、内导向套外端分别设置有左联结板、右联结板。
进一步的，左联结板、右联结板外周均布有连接通孔。
进一步的，左联结板中部设置有对加压螺栓施加扭矩的孔洞。
进一步的，左联结板、右联结板分别与外导向套、内导向套焊接，加压螺栓内端与内导向套内端焊接。
进一步的，内导向套内端封闭，内导向套内端中部设置有利于加压螺栓外端穿过的让位孔。
进一步的，阻尼件至少设置一个。
进一步的，弹簧为碟形弹簧。
一种黏弹性剪切摩擦阻尼器的使用方法：将本阻尼器安置在柱梁需要消能减震的地方，外导向套、内导向套的外端分别与梁或柱相连，通过旋动加压螺母对加压螺栓施加预压力，利用预先施加的扭矩使加压螺栓产生轴向预紧力，预紧力经传力钢板及碟形弹簧对黏弹性块材产生轴向挤压，轴向挤压作用使黏弹性块材产生径向膨胀，从而将加压螺栓的轴向力转化为垂直于外导向套的法向力，使阻尼器既能利用黏弹性块材剪切耗能，又能利用黏弹性块材与外导向套壁滑动摩擦产生的摩擦力耗散能量；通过调整外导向套和内导向套长度和相对位置可实现对阻尼器行程调节，阻尼器的起滑荷载则可通过加压螺栓的扭矩大小和黏弹性块材的厚度进行调整。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，阻尼力可调节,将剪切耗能与速度位移型滑动耗能有机的结合在一起，耗能效果好, 当轴力小于滑动摩擦力时，黏弹性块材起到黏弹性阻尼器的作用；当轴力等于滑动摩擦力时，黏弹性块材滑动摩擦，起到摩擦阻尼器的作用，从而避免轴力过大破坏阻尼器。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是阻尼器的结构示意图一；
图2是阻尼器的结构示意图二；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图中：
1-左联结板；2-右联结板；3-外导向套；4-内导向套；5-加压螺栓；6-黏弹性块材；7-碟形弹簧；8-传力钢板；9-加压螺母；10-孔洞；11-连接通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-4所示，一种黏弹性剪切摩擦阻尼器，包括外导向套、内导向套，所述内导向套内端套设在外导向套内并能相对外导向套轴向移动，内导向套内端中部沿轴向设置有加压螺栓，加压螺栓与内导向套固定连接，加压螺栓上套设有若干个阻尼件，所述阻尼件包括黏弹性块材、设置在黏弹性块材两端的传力钢板，相邻的阻尼件之间设置有弹簧，弹簧套设在加压螺栓上，加压螺栓上套设有与其螺纹配合的加压螺母，最内侧的阻尼件抵靠内导向套内端，最外侧的阻尼件抵靠加压螺母，各个阻尼件经加压螺母固定在加压螺栓上。黏弹性剪切摩擦阻尼器在未施加预压力时，黏弹性块材与外导向套不接触（如图1所示），通过旋动加压螺母对加压螺栓施加预压力，利用预先施加的扭矩使加压螺栓产生轴向预紧力，预紧力经传力钢板及碟形弹簧对黏弹性块材产生轴向挤压，轴向挤压作用使黏弹性块材产生径向膨胀，黏弹性块材与外导向套接触（如图2所示）。
在本实施例中，所述内导向套内端由外导向套内端套入，外导向套外端、内导向套外端分别设置有左联结板、右联结板。
在本实施例中，左联结板、右联结板外周均布有连接通孔。
在本实施例中，左联结板中部设置有对加压螺栓施加扭矩的孔洞。
在本实施例中，左联结板、右联结板分别与外导向套、内导向套焊接，加压螺栓内端与内导向套内端焊接。
在本实施例中，内导向套内端封闭，内导向套内端中部设置有利于加压螺栓外端穿过的让位孔。
在本实施例中，阻尼件可根据使用需要设置，至少设置一个。
在本实施例中，弹簧为碟形弹簧。
在本实施例中，外导向套、内导向套均为圆钢管。
一种黏弹性剪切摩擦阻尼器的使用方法：将本阻尼器安置在柱梁需要消能减震的地方，外导向套、内导向套的外端分别与梁或柱相连，通过旋动加压螺母对加压螺栓施加预压力，利用预先施加的扭矩使加压螺栓产生轴向预紧力，预紧力经传力钢板及碟形弹簧对黏弹性块材产生轴向挤压，轴向挤压作用使黏弹性块材产生径向膨胀，从而将加压螺栓的轴向力转化为垂直于外导向套的法向力，使阻尼器既能利用黏弹性块材剪切耗能，又能利用黏弹性块材与外导向套壁滑动摩擦产生的摩擦力耗散能量；通过调整外导向套和内导向套长度和相对位置可实现对阻尼器行程调节，阻尼器的起滑荷载则可通过加压螺栓的扭矩大小和黏弹性块材的厚度进行调整。
本阻尼器存在两种耗能机制:当轴力小于滑动摩擦力时，剪切黏弹性块材起到黏弹性阻尼器的作用；当轴力等于滑动摩擦力时，黏弹性块材滑动摩擦，起到摩擦阻尼器的作用。
两种耗能机制使得，本阻尼器在小地震下，只依靠黏弹性块材的剪切进行耗能；在中大地震下，黏弹性块材滑动，进行摩擦耗能。
本阻尼器性能可调:其一，通过施加不同的预压力，可以获得不同的摩擦力；其二，设置不同数量的粘弹性块材或阻尼件，可以获得不同的阻尼器出力。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：包括外导向套、内导向套，所述内导向套内端套设在外导向套内，内导向套内端中部沿轴向设置有加压螺栓，加压螺栓与内导向套固定连接，加压螺栓上套设有若干个阻尼件，所述阻尼件包括黏弹性块材、设置在黏弹性块材两端的传力钢板，相邻的阻尼件之间设置有弹簧，弹簧套设在加压螺栓上，加压螺栓上套设有与其螺纹配合的加压螺母，最内侧的阻尼件抵靠内导向套内端，最外侧的阻尼件抵靠加压螺母，各个阻尼件经加压螺母固定在加压螺栓上。
2.根据权利要求1所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：所述内导向套内端由外导向套内端套入，外导向套外端、内导向套外端分别设置有左联结板、右联结板。
3.根据权利要求2所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：左联结板、右联结板外周均布有连接通孔。
4.根据权利要求2述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：左联结板中部设置有对加压螺栓施加扭矩的孔洞。
5.根据权利要求2所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：左联结板、右联结板分别与外导向套、内导向套焊接，加压螺栓内端与内导向套内端焊接。
6.根据权利要求5所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：内导向套内端封闭，内导向套内端中部设置有利于加压螺栓外端穿过的让位孔。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：阻尼件至少设置一个。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器，其特征在于：弹簧为碟形弹簧。
9.一种黏弹性剪切摩擦阻尼器的使用方法，采用如权利要求1或2所述的黏弹性剪切摩擦阻尼器,其特征在于：将本阻尼器安置在柱梁需要消能减震的地方，外导向套、内导向套的外端分别与梁或柱相连，通过旋动加压螺母对加压螺栓施加预压力，利用预先施加的扭矩使加压螺栓产生轴向预紧力，预紧力经传力钢板及碟形弹簧对黏弹性块材产生轴向挤压，轴向挤压作用使黏弹性块材产生径向膨胀，从而将加压螺栓的轴向力转化为垂直于外导向套的法向力，使阻尼器既能利用黏弹性块材剪切耗能，又能利用黏弹性块材与外导向套壁滑动摩擦产生的摩擦力耗散能量；通过调整外导向套和内导向套长度和相对位置可实现对阻尼器行程调节，阻尼器的起滑荷载则可通过加压螺栓的扭矩大小和黏弹性块材的厚度进行调整。
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