CN110108465A - 一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置 - Google Patents

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刘佳航
丁振
王晨光
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，属于减振控制领域，减振装置包含摩擦阻尼器、弹性段支撑、连接钢板、螺栓。在结构试验机下横梁与基础之间设置摩擦阻尼器装置，将摩擦阻尼器装置对称布置在试件周围；摩擦阻尼器装置由摩擦阻尼器与弹性段支撑两部分通过连接钢板与螺栓组合而成；摩擦阻尼器装置与试件共同受力，直至荷载下载；试件下端设置力传感器，用于测量试件所受荷载。本发明在大型结构试验机试验过程中设置摩擦阻尼器装置，可以避免由于试件的脆性破坏所导致试验机与周边环境的振动问题。本发明具有可提供恒定支撑力、可循环利用的优点。

Description

一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置
技术领域
本发明涉及一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，适用于大型结构试验机在使用过程中因脆性试件破坏引起的机体振动与环境振动，属于减振控制领域。
背景技术
在建筑结构日趋大型化的今天，大型结构试验机在建筑领域的应用越来越广泛，已经成为了高校、科研单位必不可少的试验设备。大型结构试验机在使用过程中因脆性试件破坏所引发试验机与周围建筑物的振动尤其明显，强烈的振动会引起诸多问题，如损害试验机自身性能；危害试验机周边工作人员和建筑物的安全；大型足尺试件因试验过程中产生的强烈振动而不能完成；影响试验结果的准确性。国内外典型的大型结构试验机，通常采用在基础与机架上设置弹簧减振元件和粘滞阻尼器等方式进行减振。对于已建成的大型结构试验机，传统的隔振手段难以实施，且成本较高。因此在不改变试验机结构的情况下，实现减小试验过程中产生的振动，是结构试验技术发展的趋势。
摩擦阻尼器是利用摩擦面的摩擦耗能来消散振动能量的一种控制装置，其摩擦面上的正压力与摩擦系数基本不变，在反复循环加载的情况下其滞回曲线大多数为矩形，所以摩擦阻尼器在结构中提供的滑动摩擦力基本保持不变。摩擦阻尼器因其滞回性能稳定、耗能能力较强等优点，广泛的应用于建筑结构减振领域，为降低建筑物的损害起到了重要作用。将摩擦阻尼器应用于大型结构试验机的减振，可以有效减小试验机振动，且能循环利用。
中国专利号CN201410001488.X，公开日2014年4月23日，发明创造的名称为一种安装有减振装置的大型结构试验机，该申请专利公开了一种在结构试验机的上、下横梁之间安装锁定装置的试验机。其不足之处在于，在试验机上、下横梁设置锁定装置，有一定减振效果，但减振范围较局限，试验机在脆性试件破坏时仍会存在振动现象，因此减振装置可设置在加载试件的周围。
本发明的优点在于摩擦阻尼器装置在加载中提供恒定支撑力、不会发生破坏、可循环利用、试验机整体减振效果较好，缺点在于装置会占用试验空间。
发明内容
为减小大型结构试验机在使用过程中产生的振动，本发明提出了一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置。
为实现上述目的，本发明的设计方案如下：一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，摩擦阻尼器装置1包括有摩擦阻尼器6、弹性段支撑7、连接钢板8和螺栓9；在摩擦阻尼器6与弹性段支撑7的上、下两端均焊接打有螺纹孔的连接钢板8，通过螺栓9将摩擦阻尼器6与弹性段支撑7组合在一起；弹性段支撑7由多段不同尺寸的支撑组成。
所述的摩擦阻尼器装置1布置在试件4的周围，通过加载油缸驱动试验机下横梁3对试件4施加荷载，使摩擦阻尼器装置1与试件4共同受力，试件4受压破坏后，摩擦阻尼器装置1承担试验机所施加的荷载，直至完全卸载；摩擦阻尼器装置1与试件4布置在基础2与试验机下横梁3之间；摩擦阻尼器装置1采用对称布置，数量为2套或4套；力传感器5布置在试件4上端或下端。
所述的弹性段支撑7材料选用钢材或混凝土，形状选用H形、C形、圆形或矩形。
本发明在大型结构试验机上附加摩擦阻尼器装置，这种方法不需要改变试验机的原有结构，具有不分担试验机加载、可循环利用等优势。
附图说明
图1是本发明提出的一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置示意图。
图2是本发明提出的一种摩擦阻尼器装置立面示意图。
图中：1、摩擦阻尼器装置，2、基础，3、试验机下横梁，4、试件，5、力传感器，6、摩擦阻尼器，7、弹性段支撑，8、连接钢板，9、螺栓。
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说明。
图1的试验系统包括有摩擦阻尼器装置1、基础2、试验机下横梁3、试件4和力传感器5；其特征在于：摩擦阻尼器装置1与试件4放置于基础2与试验机下横梁3之间，力传感器5放置于试件4下端，组成一个试验系统；通过加载油缸驱动试验机下横梁3对试件4施加荷载，摩擦阻尼器装置1与试件4共同受力，在试件4破坏后，摩擦阻尼器装置1可以承担试验机所施加的荷载，使试验机储存的势能逐渐卸载，达到减振效果。
所述的摩擦阻尼器装置1在试件4周围对称布置，其数量为2套或4套，摩擦阻尼器装置1与试件4布置在基础2与试验机下横梁3之间。
摩擦阻尼器装置1分为摩擦阻尼器6与弹性段支撑7两部分，在摩擦阻尼器6与弹性段支撑7上、下端焊接打孔的连接钢板8，通过螺栓9将摩擦阻尼器6与弹性段支撑7组合在一起。弹性段支撑7其特征在于可由多段不同尺寸的支撑组成。
试件4所受的荷载可由力传感器5测量，力传感器5其特征在于可放置在试件4上端或下端。
弹性段支撑7所焊接的连接钢板8，其特征在于焊接牢固，且使连接钢板8保持水平状态。

Claims (4)

1.一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，其特征在于：在试件(4)周围布置摩擦阻尼器装置(1)，通过加载油缸驱动试验机下横梁(3)对试件(4)施加荷载，使摩擦阻尼器装置(1)与试件(4)共同受力，试件(4)受压破坏后，摩擦阻尼器装置(1)承担试验机所施加的荷载，直至完全卸载；试件摩擦阻尼器装置(1)与试件(4)布置在基础(2)与试验机下横梁(3)之间；摩擦阻尼器装置(1)采用对称布置，数量为2套或4套；力传感器(5)布置在试件(4)上端或下端。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，摩擦阻尼器装置(1)包括有摩擦阻尼器(6)、弹性段支撑(7)、连接钢板(8)、螺栓(9)；其特征在于：在摩擦阻尼器(6)与弹性段支撑(7)的上、下两端均焊接有打有螺纹孔的连接钢板(8)，通过螺栓(9)将摩擦阻尼器(6)与弹性段支撑(7)组合在一起；弹性段支撑(7)由多段不同尺寸的支撑组成。
3.根据权利要求2所述的一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，其特征在于：弹性段支撑(7)材料选用钢材或混凝土，形状选用H形、C形、圆形或矩形。
4.根据权利要求2所述的一种摩擦阻尼器结构试验机减振装置，其特征在于：弹性段支撑(7)所焊接的连接钢板(8)保持水平状态。
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