CN109372141B - 变阻尼粘弹性板式阻尼器 - Google Patents
变阻尼粘弹性板式阻尼器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109372141B CN109372141B CN201811397002.3A CN201811397002A CN109372141B CN 109372141 B CN109372141 B CN 109372141B CN 201811397002 A CN201811397002 A CN 201811397002A CN 109372141 B CN109372141 B CN 109372141B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- damping
- steel plate
- viscoelastic
- plate
- damping unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- 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
- E04H9/02—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 withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
Abstract
本发明公开了变阻尼粘弹性板式阻尼器，包括上下相对设置的外侧钢板以及位于两个外侧钢板之间的中间钢板，外侧钢板沿水平向设有多个方孔结构；还包括多组并列设置的阻尼单元，每组阻尼单元均以中间钢板为对称轴对称分布在中间钢板的上下两侧，每组阻尼单元与中间钢板均采用胶粘连接；其中，第一组阻尼单元上胶接有连接板，连接板与外侧钢板固定连接；其余组阻尼单元上均胶接有T型挡板，T型挡板包括水平部和竖直部，T型挡板的竖直部穿过外侧钢板方孔结构的中心。本发明阻尼器含有多个阻尼单元，多个阻尼单元并不是每次振动都需要全部工作，阻尼器能够根据振动幅值的大小确定参与工作的阻尼单元的个数，从而调节阻尼器阻尼力的大小。
Description
技术领域
本发明涉及一种变阻尼粘弹性板式阻尼器，属于减隔震装置技术领域。
背景技术
粘弹性材料属于高分子聚合物，是一种性能优良的耗能材料，这种材料既具有粘性又具有的弹性。在受到交变应力作用发生变形时，粘弹性材料内部将发生基体分子链的断裂与重组、填料之间或填料和基体之间相互摩擦等运动，这些物理运动过程将一部分能量以位能的形式储存起来，将另一部分能量转化成热能耗散掉。基于粘弹性材料制作的粘弹性阻尼器是用于结构抗风抗振(震)工程中的一种新型耗能减振器，该类阻尼器主要由粘弹性材料和约束钢板组成，具有经济实用，性能可靠，安装方便且减振效果良好的特点。然而，粘弹性材料是一种性能受环境温度影响较大的阻尼材料，温度的升高会降低粘弹性材料的阻尼比，进而削弱阻尼器的工作性能，并且加速材料的老化。目前的粘弹性阻尼器因外界振动发生变形时，内部所有的粘弹性材料将产生变形而导致温度升高，而这种温升效应对粘弹性阻尼器的工作性能、耐久性会产生不利的影响。此外，通常情况下主体结构能承受轻微的振动，对环境振动一般有明确的耐振指标，振动低于该指标主体结构即可正常使用，对振动过分的抑制反而是不经济的，会迫使减振材料过度地工作，增加材料的损耗。最后，粘弹性材料在服役过程中易出现老化现象，经常需要对粘弹性阻尼单元进行更换或维修，但目前的粘弹性阻尼器多采用高温高压整体硫化方式制作，更换或维修时需要重新高温高压硫化，将花费较多的时间成本和经济成本。以上这些问题都是制约粘弹性阻尼器推广应用的因素。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种变阻尼粘弹性板式阻尼器，该板式阻尼器含有多个粘弹性阻尼单元，多个粘弹性阻尼单元并不是每次振动都需要全部工作，阻尼器能够根据振动幅值的大小确定参与工作的阻尼单元的个数，从而调节阻尼器阻尼力的大小，且阻尼单元和其它零部件之间采用装配式胶粘连接，方便更换。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：
变阻尼粘弹性板式阻尼器，包括上下相对设置的外侧钢板以及位于两个外侧钢板之间的中间钢板，外侧钢板沿水平向设有多个方孔结构；还包括多组并列设置的阻尼单元，每组阻尼单元均以中间钢板为对称轴对称分布在中间钢板的上下两侧，每组阻尼单元与中间钢板均采用胶粘连接；其中，第一组阻尼单元上胶接有连接板，连接板与外侧钢板固定连接；其余组阻尼单元上均胶接有T型挡板，T型挡板包括水平部和竖直部，T型挡板的竖直部从外侧钢板上方孔结构的中心穿过。
其中，所述外侧钢板上的方孔结构的开口口径依次递增。
其中，中间钢板的上表面和下表面上均并列设有多个凹槽结构，每个凹槽结构的尺寸与放置在其中的阻尼单元的尺寸相匹配。
其中，还包括拉接钢板，上下相对设置的外侧钢板通过多个拉接钢板固定连接。
其中，所述外侧钢板与中间钢板相互平行设置。外侧钢板与中间钢板的延伸方向呈错位设置，错位的距离须大于结构振动的位移，这种错位设置便于阻尼器与振动结构的两个振动点相连接。
其中，每个阻尼单元均为粘弹性阻尼单元，均采用粘弹性材料制备而成。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
首先，本发明板式阻尼器具有较高的阻尼耗能能力，其内部设有多个阻尼单元，和阻尼单元连接的T型挡板的竖直部穿过外侧钢板上尺寸不同的方孔结构的中心，这种构造措施可以根据环境振动的幅值控制阻尼单元是否发生剪切变形，使得在小振下较少的粘弹性阻尼单元参与工作，而在大振下较多的粘弹性阻尼单元参与工作，这样可以优化材料的利用，让粘弹性阻尼单元得到充分地休息，避免因所有粘弹性阻尼单元持续工作使阻尼器温度升高过快而导致阻尼单元耗能能力降低的现象，当需对较大振动重点控制时，又能使较多的粘弹性阻尼单元共同参与工作来满足振动指标；
其次，本发明板式阻尼器具有较高的耐久性，粘弹性材料的热老化性能受温度影响较大，较高的温度会降低粘弹性材料的使用寿命，由于本发明可以使部分粘弹性阻尼单元在小振或微振环境中不参与工作，从而降低了这部分粘弹性阻尼单元的温度，所以本发明可以提升这部分粘弹性阻尼单元的耐久性；
最后，本发明板式阻尼器，可以对其中的粘弹性阻尼单元进行快速的维修和更换，本发明阻尼器不需要高温高压整体硫化，粘弹性阻尼单元和其它零部件均采用胶粘连接，并加设凹槽结构增加了粘弹性阻尼单元和中间钢板之间的连接强度。
附图说明
图1为本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器的结构示意图；
图2为本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器的爆炸图；
图3为本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器的主视图；
图4为本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器的应用结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步说明。
如图1～3所示，本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器，包括上下相对设置的外侧钢板2以及位于两个外侧钢板2之间的中间钢板1，外侧钢板2沿水平向设有多个方孔结构；还包括多组并列设置的阻尼单元(本发明采用三组并列设置的阻尼单元，分别为阻尼单元I3、阻尼单元II4和阻尼单元III5)，每组阻尼单元包括位于中间钢板上方的阻尼单元和位于中间钢板下方的阻尼单元，每组阻尼单元中的两个阻尼单元均以中间钢板1为对称轴对称分布在中间钢板1的上下两侧，每组阻尼单元与中间钢板1均采用胶粘连接；其中，阻尼单元I3上胶接有连接板6，连接板6呈矩形，连接板6与外侧钢板2通过焊接或螺栓固定连接；阻尼单元II4和阻尼单元III5上均胶接有T型挡板7，T型挡板7包括水平部和竖直部，T型挡板7的竖直部从外侧钢板2上方孔结构的中心穿过，阻尼单元II4和阻尼单元III5均通过T型挡板7与外侧钢板2相互配合连接；外侧钢板2上的方孔结构的开口口径依次递增，本发明中，阻尼单元II4上的T型挡板7的竖直部穿过方孔结构A8，阻尼单元III5上的T型挡板7的竖直部穿过方孔结构B9，方孔结构B9的开口口径大于方孔结构A8的开口口径；和阻尼单元连接的T型挡板7的竖直部穿过外侧钢板2上尺寸不同的方孔结构的中心，这种构造措施可以根据环境振动的幅值控制阻尼单元是否发生剪切变形，使得在小振下较少的粘弹性阻尼单元参与工作，而在大振下较多的粘弹性阻尼单元参与工作，这样可以优化粘弹性阻尼单元的利用，让粘弹性阻尼单元得到充分地休息，从而使其拥有更长的使用寿命。
其中，中间钢板1的上表面和下表面上均并列设有多个凹槽结构，每个凹槽结构的尺寸与放置在其中的阻尼单元的尺寸相匹配，凹槽结构的内壁和阻尼单元胶接。阻尼单元通过胶粘与中间钢板1连接。
本发明变阻尼粘弹性板式阻尼器还包括拉接钢板10，上下相对设置的外侧钢板2通过多个拉接钢板10固定连接，拉接钢板10能够确保装置在工作时两块外侧钢板2之间的垂直距离不改变。
本发明阻尼器采用装配式连接，无需高温高压整体硫化，粘弹性阻尼单元和中间钢板1、矩形连接板6、T型挡板7之间均采用胶粘连接。
当装置工作时，若某个T型挡板7的竖直部和与其对应的方孔结构的内壁发生接触时，则和该T型挡板7连接的粘弹性阻尼单元将产生剪切变形，耗散振动能量，反之，若某个T型挡板7的竖直部没有和与其对应的方孔结构的内壁发生接触时，则和该T型挡板连接的粘弹性阻尼单元不参与耗能。
装配时，首先使阻尼单元I3和连接板6胶粘连接，阻尼单元II4、阻尼单元III5分别和T型挡板7胶粘连接，再将中间钢板1的两侧各开3个槽，槽口尺寸和粘弹性阻尼单元相配合，将槽口内壁用干棉布或砂纸清洗干净，再均匀地涂抹胶粘剂，胶粘剂一般选用环氧树脂，然后和阻尼单元胶粘连接，再将两块外侧钢板2夹在两侧阻尼单元的两侧，外侧钢板2和连接板6采用焊接或螺栓固定连接，T型挡板7和外侧钢板2之间不采用任何连接手段，T型挡板7的竖直部从外侧钢板2上的方孔结构中伸出，再用拉接钢板10连接两块外侧钢板2，确保装置工作时两块外侧钢板2之间的垂直距离不发生改变。最后把装配好的阻尼器放置于待减振结构中，减小结构的振动，如图4所示，本发明阻尼器安装于装配式梁柱单元的节点处(横向是房屋结构的梁11，竖向为房屋结构的柱12)。
在小振下，当中间钢板1和外侧钢板2发生微小的相对位移时，仅阻尼单元I3中的粘弹性材料发生剪切变形，耗散振动能量，以达到减振的目的。当环境振动的幅值进一步增加，方孔结构A8的内壁和阻尼单元II4上的T型挡板7竖直部发生接触，使得阻尼单元II4中的粘弹性材料发生剪切变形，和阻尼单元I3一起耗散振动能量。当振幅进一步增加时，方孔结构B9的内壁和阻尼单元III5上的T型挡板7竖直部发生接触，使得阻尼单元III5发生剪切变形，此时阻尼单元I3、阻尼单元II4和阻尼单元III5共同耗散振动能量。本发明装置在较小的振动幅值下，较少的粘弹性阻尼单元参与工作，较大的振幅下较多的粘弹性阻尼单元参与工作，从而本发明装置可实现根据振动幅值的大小确定参与工作的阻尼单元的个数，从而调节阻尼器阻尼力的大小，进而达到延长装置中粘弹性阻尼单元使用寿命的目的。
本发明装置还可以在阻尼单元III5后面增加阻尼单元IV、阻尼单元V等。
本发明阻尼器只有当方孔结构内壁和T型挡板竖直部发生接触时，该T型挡板连接的阻尼单元才会工作。本发明能够根据振动幅值的大小确定参与工作的阻尼单元的个数，从而提供不同的阻尼力，还能够增加阻尼单元的使用效率，降低阻尼器的工作温度，从而延长阻尼单元的使用寿命。
Claims (5)
1.变阻尼粘弹性板式阻尼器，其特征在于：包括上下相对设置的外侧钢板以及位于两个外侧钢板之间的中间钢板，外侧钢板沿水平向设有多个方孔结构；还包括多组并列设置的阻尼单元，多组阻尼单元分别为阻尼单元I、阻尼单元II和阻尼单元III；每组阻尼单元均以中间钢板为对称轴对称分布在中间钢板的上下两侧，每组阻尼单元与中间钢板均采用胶粘连接；其中，阻尼单元I上胶接有连接板，连接板与外侧钢板固定连接；阻尼单元II和阻尼单元III上均胶接有T型挡板，T型挡板包括水平部和竖直部，T型挡板的竖直部穿过外侧钢板方孔结构的中心；外侧钢板上的方孔结构的开口口径依次递增，阻尼单元II上的T型挡板的竖直部穿过与其对应的方孔结构，阻尼单元III上的T型挡板的竖直部穿过与其对应的方孔结构，阻尼单元III上T型挡板竖直部穿过的方孔结构的开口口径大于阻尼单元II上T型挡板竖直部穿过的方孔结构。
2.根据权利要求1所述的变阻尼粘弹性板式阻尼器，其特征在于：中间钢板的上表面和下表面上均并列设有多个凹槽结构，每个凹槽结构的尺寸与放置在其中的阻尼单元的尺寸相匹配。
3.根据权利要求1所述的变阻尼粘弹性板式阻尼器，其特征在于：还包括拉接钢板，上下相对设置的外侧钢板通过多个拉接钢板固定连接。
4.根据权利要求1所述的变阻尼粘弹性板式阻尼器，其特征在于：所述外侧钢板与中间钢板相互平行设置。
5.根据权利要求1所述的变阻尼粘弹性板式阻尼器，其特征在于：每个阻尼单元均为粘弹性阻尼单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811397002.3A CN109372141B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 变阻尼粘弹性板式阻尼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811397002.3A CN109372141B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 变阻尼粘弹性板式阻尼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109372141A CN109372141A (zh) | 2019-02-22 |
| CN109372141B true CN109372141B (zh) | 2020-12-25 |
Family
ID=65382687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811397002.3A Active CN109372141B (zh) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | 变阻尼粘弹性板式阻尼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109372141B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110528693B (zh) * | 2019-07-19 | 2020-12-18 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 一种自适应型钢结构连接接头及其连接方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08193635A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Nippon Steel Corp | 摩擦ダンパー装置 |
| JP4360559B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2009-11-11 | 株式会社美和テック | 回転吸収層付支承装置 |
| KR100943155B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2010-02-22 | 현대엠코 주식회사 | 압축된 고감쇠 댐퍼 |
| CN201635210U (zh) * | 2010-02-05 | 2010-11-17 | 长安大学 | 粘弹性复合型形状记忆合金阻尼器 |
| US8807307B2 (en) * | 2010-02-12 | 2014-08-19 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Chosun University | High-performance shear friction damper |
| CN105387118B (zh) * | 2015-11-25 | 2018-11-27 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种阻尼可调的减震器活塞 |
| CN205857376U (zh) * | 2016-06-27 | 2017-01-04 | 华东建筑设计研究院有限公司 | 一种适用于装配式混凝土结构的新型节点连接装置 |
| CN206693417U (zh) * | 2017-03-24 | 2017-12-01 | 青岛理工大学 | 加载内置阻尼器的履带式阻尼器 |
| CN207794354U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-08-31 | 同济大学 | 内藏式双阶屈服阻尼器 |
| CN108343170B (zh) * | 2018-01-18 | 2020-03-31 | 东南大学 | 装配式梁柱节点扇形阻尼器 |
| CN108331190B (zh) * | 2018-01-18 | 2020-08-25 | 南京东瑞减震控制科技有限公司 | 粘弹性材料可更换型装配式阻尼器 |
| CN108678489A (zh) * | 2018-07-01 | 2018-10-19 | 沈阳建筑大学 | 多层耗能钢板阻尼器 |
| CN108678497A (zh) * | 2018-07-01 | 2018-10-19 | 沈阳建筑大学 | 兼具拉压阻尼、转动阻尼作用的叠盘式耗能钢板阻尼器 |
-
2018
- 2018-11-22 CN CN201811397002.3A patent/CN109372141B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109372141A (zh) | 2019-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100587182C (zh) | 可调式金属复合型低屈服点阻尼器 | |
| CN102182256B (zh) | 一种高阻尼橡胶粘弹性阻尼器及其制作方法 | |
| CN108343170B (zh) | 装配式梁柱节点扇形阻尼器 | |
| CN201078035Y (zh) | 可调式金属复合型低屈服点阻尼器 | |
| CN109653393B (zh) | 一种u型钢板耗能连接件 | |
| CN111549927A (zh) | 一种三维复合隔震支座 | |
| CN201665929U (zh) | 防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器 | |
| CN109372141B (zh) | 变阻尼粘弹性板式阻尼器 | |
| CN113882735A (zh) | 一种转动摩擦连梁阻尼器 | |
| CN103388361A (zh) | 一种夹板式金属耗能阻尼器 | |
| CN110777970A (zh) | 一种用于摇摆墙墙角的摩擦耗能保护装置和摇摆墙 | |
| CN111691566A (zh) | 一种双重耗能型阻尼器 | |
| CN107165041B (zh) | 一种减隔震钢支座 | |
| CN108842920B (zh) | 一种装配式隔震系统 | |
| CN207892075U (zh) | 粘弹性阻尼墙 | |
| CN1594909A (zh) | 圆孔型软钢阻尼器 | |
| CN211735877U (zh) | 高耗能粘弹性阻尼墙 | |
| CN211817108U (zh) | 一种装配式软钢阻尼器 | |
| CN102936874A (zh) | 带紧索装置的剪切式橡胶阻尼器 | |
| CN210685551U (zh) | 一种模块式摩擦型阻尼器 | |
| CN205242248U (zh) | 形状记忆合金拉索减震支座 | |
| CN101775855B (zh) | 防拉压屈服金属弯曲耗能阻尼器 | |
| CN106760853B (zh) | 一种梁柱节点干连接扇形粘弹性阻尼器 | |
| CN209742120U (zh) | 三向受力情况下耗能性能强的防屈曲剪切型阻尼器 | |
| CN114277952A (zh) | 一种复合阻尼器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |