CN110173060A - 一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，包括两个盖板、两个滑动板以及至少两个弹性固定件；两个滑动板设置在两块盖板之间，且各自相接触的面设置为倾斜面；两个弹性固定件分别使两个盖板与两个滑动板保持相接，从而使得固定件的作用线相对于保持相接的滑动表面是倾斜的；本发明结构设计简单合理，利用倾斜表面和弹性固定件的共同作用，可以给阻尼器在不同的位移情况下提供不同的阻尼力，从而使阻尼器表现出优越的抗震性能。

Description

一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器

技术领域

本发明属于土木工程结构减震技术领域，特别涉及一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器。

背景技术

具有优良建筑结构的减震耗能阻尼器已经成为世界工程抗震领域研究的热点之一。国内外对此研究的方向大多集中于允许建筑物移动的同时确保建筑物保持完好无损并避免永久性损坏的耗能连接件。在建筑行业中，可用于对抗并减弱地震力的结构连接件解决方案是基于连接件中一些元件的屈服/失效来达到结构所需要的延展性和耗能能力。在现阶段的建筑结构中常用的被动减震耗能装置大致可分为以下几类：粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器。滑动摩擦板通过板之间的摩擦来消耗能量的机制在被动装置中已被证明是一种有效构件。摩擦阻尼器是通过材料之间的摩擦耗能，从而保护主体结构不受到损伤。且大部分建筑在震后会出现较大的参与位移，而使用附加系统减少其残余位移一般较于昂贵，且一般附加结构设计较为复杂，其减震效果不理想。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，既能尽可能的减少参与位移，又能起到很好的隔振效果，而且其设计简单，安装灵活，经济效益好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，包括右盖板3和左盖板4、后滑动板1和前滑动板2以及弹性固定件一5和弹性固定件二6至少两个弹性固定件，所述右盖板3的左侧面和左盖板4的右侧面均带有至少两个凹陷部，右盖板3和左盖板4对称设置，所述后滑动板1的前端面和前滑动板2的后端面相对，后滑动板1和前滑动板2的左右侧面均有对称的凸起部，所述后滑动板1和前滑动板2设置在右盖板3和左盖板4之间，所述凸起部与凹陷部对应，所述弹性固定件一5贯穿连接左盖板4、后滑动板1和右盖板3，所述弹性固定件二6贯穿连接左盖板4、前滑动板2和右盖板3，使右盖板3和左盖板4与后滑动板1和前滑动板2保持相接，从而使得弹性固定件一5和弹性固定件二6的作用线相对于保持相接的滑动表面是倾斜的。

所述右盖板3和左盖板4、后滑动板1和前滑动板2分别采用相同或者不同的材性较好的木材。

所述右盖板3上设置有位于同一高度的水平的螺栓孔洞一和螺栓孔洞二，左盖板4上设置有螺栓孔洞三和螺栓孔洞四，所述后滑动板1上设置有长圆孔洞一，前滑动板2上设置有长圆孔洞二，所述螺栓孔洞一、螺栓孔洞三与长圆孔洞一位于同一直线，所述螺栓孔洞二、螺栓孔洞四与长圆孔洞二位于同一直线，所述弹性固定件一5穿过螺栓孔洞一、长圆孔洞一、螺栓孔洞三将右盖板3、后滑动板1和左盖板4相连接，所述弹性固定件二6穿过螺栓孔洞二、长圆孔洞二、螺栓孔洞四将右盖板3、前滑动板2和左盖板4相连接。

所述右盖板3的右侧面设置有右加强板31，右加强板31覆盖螺栓孔洞一和螺栓孔洞二，左盖板4的左侧面设置有左加强板41，左加强板41覆盖螺栓孔洞三和螺栓孔洞四，所述弹性固定件一5和弹性固定件二6均贯穿左加强板41和右加强板31。

所述右加强板31沿右加强板31的长度或宽度两个方向设置，左加强板41沿左盖板4的长度或宽度两个方向设置，目的在于放置盖板上的应力集中。

后滑动板1的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件一11，前滑动板2的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件二21，连接部件一11和连接部件二21采用普通碳素钢或者铝合金材质，连接部件一11与第一部件相连，连接部件二21与第二部件相连，第一部件位于后滑动板1的后方，第二部件位于前滑动板2的前方。

所述弹性固定件一5和弹性固定件二6结构相同，均由紧固件以及至少一个偏向部件组成，所述偏向部件位于弹性紧固件与盖板之间，以施加偏向力，从而产生相关的弹性固定件的弹性保持。

所述偏向部件是选自以下至少一个的弹簧：碟形弹簧、螺旋弹簧或板弹簧等，所述紧固件采用高强螺栓。

所述右盖板3的左侧面和左盖板4的右侧面沿前后方向的形状为三角波形、梯形波形、弧形波形等。

所述后滑动板1和前滑动板2沿前后方向的形状与右盖板3的左侧面和左盖板4的右侧面的形状互补。

与现有技术相比，本发明结构设计简单合理，利用倾斜表面与偏向部件的共同作用，使得阻尼器有良好的抗震性能，且能减少结构的残余位移，达到结构建筑设计“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求。

附图说明

为了更加直观的说明本发明的技术方案，下面将用例图来进行简单的介绍，显而易见，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，凡是利用本发明所做的等效结构，或直接或间接的运用到其他相关技术领域，以及本领域中普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明的保护范围。

图1是本发明三维结构示意图。

图2是本发明正视结构示意图。

图3是本发明滑动部件结构示意图。

图4是本发明连接部件结构示意图。

图5是本发明滑动板结构示意图。

图6是本发明固定部件结构示意图。

图7是本发明盖板结构示意图。

图8是本发明加强板结构示意图。

图9是本发明弹性固定件结构示意图。

图10是紧固件结构示意图。

图11是偏向部件结构示意图。

例图说明：由于本发明中每一部件都为相同的两个，因此每一种相同的部件只画其中一个，另一个省略。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1和图2所示，本发明一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，包括右盖板3和左盖板4、后滑动板1和前滑动板2以及弹性固定件一5和弹性固定件二6至少两个弹性固定件；后滑动板1和前滑动板2设置在右盖板3和左盖板4之间，后滑动板1的前端面和前滑动板2的后端面相对，后滑动板1、右盖板3、左盖板4相接触的面设置为倾斜面，前滑动板2、右盖板3、左盖板4相接触的面设置为倾斜面。

前滑动板2、后滑动板1、右盖板3、左盖板4提供多个互相倾斜的表面，其倾斜表面的形状可以为三角波形、梯形波形、弧形波形等。

其中，后滑动板1和前滑动板2上呈现为波形的多个第一类倾斜表面，且在右盖板3和左盖板4呈现为波形的多个互补的倾斜表面，以便与提及的第一类倾斜表面相结合。

例如，右盖板3的左侧面和左盖板4的右侧面均带有至少两个凹陷部，右盖板3和左盖板4对称设置，后滑动板1和前滑动板2的左右侧面均有对称的凸起部，如图3和图5所示，凸起部与凹陷部对应。

如图6、图7和图8所示，右盖板3上设置有位于同一高度的水平的螺栓孔洞一和螺栓孔洞二，左盖板4上设置有螺栓孔洞三和螺栓孔洞四，后滑动板1上设置有长圆孔洞一，前滑动板2上设置有长圆孔洞二，螺栓孔洞一、螺栓孔洞三与长圆孔洞一位于同一直线，螺栓孔洞二、螺栓孔洞四与长圆孔洞二位于同一直线，右盖板3的右侧面设置有右加强板31，右加强板31覆盖螺栓孔洞一和螺栓孔洞二并留有对应的贯通孔，左盖板4的左侧面设置有左加强板41，左加强板41覆盖螺栓孔洞三和螺栓孔洞四并留有对应的贯通孔，弹性固定件一5穿过螺栓孔洞一、长圆孔洞一、螺栓孔洞三将右加强板31、右盖板3、后滑动板1、左盖板4和左加强板41相连接，弹性固定件二6穿过螺栓孔洞二、长圆孔洞二、螺栓孔洞四将右加强板31、右盖板3、前滑动板2、左盖板4和左加强板41相连接。

右加强板31可沿右加强板31的长度或宽度两个方向设置，左加强板41可沿左盖板4的长度或宽度两个方向设置，目的在于放置盖板上的应力集中。

其中，右盖板3和左盖板4、后滑动板1和前滑动板2分别采用相同或者不同的材性较好的木材。

参考图3和图4，后滑动板1的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件一11，前滑动板2的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件二21，连接部件一11和连接部件二21采用普通碳素钢或者铝合金材质，连接部件一11与第一部件相连，连接部件二21与第二部件相连，第一部件位于后滑动板1的后方，第二部件位于前滑动板2的前方。

参考图9、图10和图11，弹性固定件一5和弹性固定件二6结构相同，均由紧固件以及至少一个偏向部件组成，紧固件采用高强螺栓，偏向部件是选自以下至少一个的弹簧：碟形弹簧、螺旋弹簧或板弹簧等，所述紧固件采用高强螺栓。偏向部件位于弹性紧固件与盖板之间，以施加偏向力，从而产生相关的弹性固定件的弹性保持。

本发明的原理是：当结构遭遇地震时，采用本发明相连接的两结构或构件发生相对位移，滑动板与盖板之间产生相对滑移，在摩擦过程中消耗能量，由于斜面的存在，使得盖板产生横向的膨胀位移，此时弹性固定件的偏向部件会产生在倾斜表面产生一个偏向的压力，在使得阻尼力增大的同时，提供一种让滑动板块回到原来位移的恢复力。在此过程中提供一种随着相对位移增大的阻尼力，还有一种减少残余位移的恢复力。

本发明结构设计简单合理，利用倾斜表面和弹性固定件的共同作用，可以给阻尼器在不同的位移情况下提供不同的阻尼力，从而使阻尼器表现出优越的抗震性能。

Claims (10)

1.一种变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，包括右盖板(3)和左盖板(4)、后滑动板(1)和前滑动板(2)以及弹性固定件一(5)和弹性固定件二(6)至少两个弹性固定件，所述右盖板(3)的左侧面和左盖板(4)的右侧面均带有至少两个凹陷部，右盖板(3)和左盖板(4)对称设置，所述后滑动板(1)的前端面和前滑动板(2)的后端面相对，后滑动板(1)和前滑动板(2)的左右侧面均有对称的凸起部，所述后滑动板(1)和前滑动板(2)设置在右盖板(3)和左盖板(4)之间，所述凸起部与凹陷部对应，所述弹性固定件一(5)贯穿连接左盖板(4)、后滑动板(1)和右盖板(3)，所述弹性固定件二(6)贯穿连接左盖板(4)、前滑动板(2)和右盖板(3)。

2.根据权利要求1所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述右盖板(3)和左盖板(4)、后滑动板(1)和前滑动板(2)分别采用相同或者不同的材性较好的木材。

3.根据权利要求1所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述右盖板(3)上设置有位于同一高度的水平的螺栓孔洞一和螺栓孔洞二，左盖板(4)上设置有螺栓孔洞三和螺栓孔洞四，所述后滑动板(1)上设置有长圆孔洞一，前滑动板(2)上设置有长圆孔洞二，所述螺栓孔洞一、螺栓孔洞三与长圆孔洞一位于同一直线，所述螺栓孔洞二、螺栓孔洞四与长圆孔洞二位于同一直线，所述弹性固定件一(5)穿过螺栓孔洞一、长圆孔洞一、螺栓孔洞三将右盖板(3)、后滑动板(1)和左盖板(4)相连接，所述弹性固定件二(6)穿过螺栓孔洞二、长圆孔洞二、螺栓孔洞四将右盖板(3)、前滑动板(2)和左盖板(4)相连接。

4.根据权利要求3所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述右盖板(3)的右侧面设置有右加强板(31)，右加强板(31)覆盖螺栓孔洞一和螺栓孔洞二，左盖板(4)的左侧面设置有左加强板(41)，左加强板(41)覆盖螺栓孔洞三和螺栓孔洞四，所述弹性固定件一(5)和弹性固定件二(6)均贯穿左加强板(41)和右加强板(31)。

5.根据权利要求4所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述右加强板(31)沿右加强板(31)的长度或宽度两个方向设置，左加强板(41)沿左盖板(4)的长度或宽度两个方向设置。

6.根据权利要求1所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述后滑动板(1)的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件一(11)，前滑动板(2)的上下前后四个端面包绕设置有框装的连接部件二(21)，连接部件一(11)和连接部件二(21)采用普通碳素钢或者铝合金材质，连接部件一(11)与第一部件相连，连接部件二(21)与第二部件相连，第一部件位于后滑动板(1)的后方，第二部件位于前滑动板(2)的前方。

7.根据权利要求1所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述弹性固定件一(5)和弹性固定件二(6)结构相同，均由紧固件以及至少一个偏向部件组成，所述偏向部件位于弹性紧固件与盖板之间。

8.根据权利要求7所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述偏向部件是选自以下至少一个的弹簧：碟形弹簧、螺旋弹簧或板弹簧，所述紧固件采用高强螺栓。

9.根据权利要求1所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述右盖板(3)的左侧面和左盖板(4)的右侧面沿前后方向的形状为三角波形、梯形波形、弧形波形。

10.根据权利要求1或9所述变阻尼力的木制滑动摩擦阻尼器，其特征在于，所述后滑动板(1)和前滑动板(2)沿前后方向的形状与右盖板(3)的左侧面和左盖板(4)的右侧面的形状互补。