CN110273971A - 一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带保险装置的位移‑速度复合型阻尼器，涉及工程元件技术领域。该体系包括金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置、钢牛腿、万向铰、刚性梁和限位柱等。所述的金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置通过万向铰与钢牛腿和限位柱连接，钢牛腿通过螺栓与刚性梁连接。该体系结合了位移型阻尼器和速度型阻尼器的优点，作为导向装置用于火电站锅炉钢结构中，可为结构同时提供附加阻尼比和刚度，可以有效消耗地震能量，减小地震剪力和位移，并结合保险装置，在风荷载作用下和锅炉受热膨胀时实现限位功能。解决了现有锅炉钢结构导向装置只能实现限位、无法耗能，导致地震反应较大的问题，具有广阔的工程应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及工程元件技术领域。
背景技术
与其他发电形式相比，火电具有原料资源丰富、经济成本低、调峰性能好等优势，在全国用电需求日益增大的趋势下，火电在可预见的未来依然拥有十分重要的地位。
在火力发电站锅炉钢结构中，通常需设置一定数量的导向装置，其一端与沿锅炉四周布置的刚性梁相连，一端与限位柱相连。在锅炉膨胀、风荷载和遭遇地震时，起到限制锅炉与钢结构相对位移的作用，防止锅炉与钢结构产生碰撞而损坏。传统的导向装置刚度较大，只有单一的限位功能，在地震作用时，传递给钢结构的水平力较大，使设计出的结构构件材料用量多、经济性不高。因此，有必要结合阻尼器的优点，改进导向装置的形式，使其同时具有限位和减震耗能的功能。
发明内容
本发明公开了一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器：该体系包括金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置、钢牛腿、万向铰、刚性梁和限位柱等。该体系结合了位移型阻尼器和速度型阻尼器的优点，作为导向装置用于火电站锅炉钢结构中，可为结构同时提供附加阻尼比和刚度，可以有效消耗地震能量，减小地震剪力和位移，并结合保险装置，在风荷载作用下和锅炉受热膨胀时实现限位功能。解决了现有锅炉钢结构导向装置只能实现限位、无法耗能，导致地震反应较大的问题，具有广阔的工程应用前景。
本发明的技术方案如下：
一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，该体系包括金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置、钢牛腿、万向铰、刚性梁、限位柱、约束端板、约束中板、耗能板、扁钢杆、销轴和螺栓。
金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置安装在钢牛腿与限位柱之间；保险装置布置在中央，金属阻尼器与粘滞阻尼器以保险装置为中心呈对称布置，竖向布置两层；钢牛腿通过螺栓与刚性梁连接。
金属阻尼器由两块约束端板、一块约束中板和板间焊接的数块耗能板组成；约束端板、约束中板采用普通钢材制成，耗能板采用低屈服钢材制成；约束端板一端采用万向铰与钢牛腿连接，约束中板一端采用万向铰与限位柱连接。
粘滞阻尼器两端采用万向铰与钢牛腿和限位柱连接。
保险装置由三根扁钢杆和销轴构成；扁钢杆一端采用万向铰与钢牛腿或限位柱连接，另一端通过销轴彼此相连。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)结合了速度型和位移型两种阻尼器的优点，可同时为结构增加附加阻尼比和刚度，在小震和大震下都可以有效消耗地震能量；
(2)在锅炉受热膨胀和风荷载作用下，通过保险装置和万向铰实现膨胀和荷载作用方向的限位功能，且不限制另一水平正交方向和竖向的变形；
(3)在地震作用时，保险装置的销轴被剪断，通过金属阻尼器为结构提供刚度，使结构不发生大的位移，实现地震下的限位功能，同时利用粘滞阻尼器消耗地震能量，进一步减小地震剪力和位移；
(4)复合型阻尼器可与钢牛腿一起预制，并通过螺栓整体装配到刚性梁上，安装简单，更换方便。
附图说明
图1为本发明的整体示意图(平面布置图)；
图2为本发明的构件竖向布置示意图；
图3为本发明的金属阻尼器截面示意图；
图4为本发明的保险装置构造图；
图中：1-金属阻尼器、2-粘滞阻尼器、3-保险装置、4-钢牛腿、5-万向铰、6-刚性梁、7-限位柱、8-约束端板、9-约束中板、10-耗能板、11-扁钢杆、12-销轴、13-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其构造包括金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)、钢牛腿(4)、万向铰(5)、刚性梁(6)、限位柱(7)和螺栓(13)；金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)安装在钢牛腿(4)与限位柱(7)之间，两端均采用万向铰(5)连接；钢牛腿(4)通过螺栓(13)与刚性梁(6)连接。
如图2所示，复合阻尼器体系的布置方式为：保险装置(3)布置在中央，金属阻尼器(1)与粘滞阻尼器(2)以保险装置(3)为中心呈对称布置，竖向布置两层。
如图3所示，金属阻尼器(1)由两块约束端板(8)、一块约束中板(9)和板间焊接的数块耗能板(10)组成；约束端板(8)、约束中板(9)采用普通钢材制成，耗能板(10)采用低屈服钢材制成；约束端板(8)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)连接，约束中板(9)一端采用万向铰(5)与限位柱(7)连接。
如图4所示，保险装置(3)由三根扁钢杆(11)和销轴(12)构成；扁钢杆(11)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)或限位柱(7)连接，另一端通过销轴(12)彼此相连。
本发明提出了一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器。该体系作为导向装置用于火电站锅炉钢结构中，可以有效消耗地震能量，减小地震剪力和位移，同时实现限位功能。解决了现有锅炉钢结构导向装置只能实现限位、无法耗能，导致地震反应较大的问题，具有广阔的工程应用前景。
以上所述仅仅是本发明的优选实施方案，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案。在本领域的普通技术人员在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干修改、补充或改用类似方式替代，这些也应视作本发明的保护范围。
尽管本文较多地使用了：1-金属阻尼器、2-粘滞阻尼器、3-保险装置、4-钢牛腿、5-万向铰、6-刚性梁、7-限位柱、8-约束端板、9-约束中板、10-耗能板、11-扁钢杆、12-销轴、13-螺栓等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明的精神相违背的。
Claims (5)
1.一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，涉及工程元件技术领域；该体系包括金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)、钢牛腿(4)、万向铰(5)、刚性梁(6)、限位柱(7)、约束端板(8)、约束中板(9)、耗能板(10)、扁钢杆(11)、销轴(12)、螺栓(13)。
2.根据权利要求1所述的带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其特征在于：金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)安装在钢牛腿(4)与限位柱(7)之间；保险装置(3)布置在中央，金属阻尼器(1)与粘滞阻尼器(2)以保险装置(3)为中心呈对称布置，竖向布置两层；钢牛腿(4)通过螺栓(13)与刚性梁(6)连接。
3.根据权利要求1所述的带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其特征在于：金属阻尼器(1)由两块约束端板(8)、一块约束中板(9)和板间焊接的数块耗能板(10)组成；约束端板(8)、约束中板(9)采用普通钢材制成，耗能板(10)采用低屈服钢材制成；约束端板(8)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)连接，约束中板(9)一端采用万向铰(5)与限位柱(7)连接。
4.根据权利要求1所述的带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其特征在于：粘滞阻尼器(2)两端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)和限位柱(7)连接。
5.根据权利要求1所述的带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其特征在于：保险装置(3)由三根扁钢杆(11)和销轴(12)构成；扁钢杆(11)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)或限位柱(7)连接，另一端通过销轴(12)彼此相连。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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