CN111719731A - 一种旋转摩擦阻尼器 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H9/023—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising rolling elements, e.g. balls, pins

Abstract

本发明公开一种旋转摩擦阻尼器，包括两片以上的上摩擦片、三片以上的下摩擦片、上连接板、下连接板、上销栓、下销栓、预紧螺栓；本发明阻尼器将楼层平动转化为摩擦片的旋转；本发明的上连接板通过上销栓可安装在不同调节孔中，以这种方式调节力臂长度，进而调节阻尼力，加上预紧螺栓的调节作用和摩擦片数量调节作用，可实现耗能能力的多重调节，适应更性广。

Description

一种旋转摩擦阻尼器
技术领域
本发明涉及一种旋转摩擦阻尼器，属于减隔震技术领域。
背景技术
地震是一种非常严重的自然灾害，在地震作用下，地表建筑物与构筑物会发生变形，当地震较为强烈时，甚至会发生坍塌，从而引起巨大的经济损失和人员伤亡。为减轻建筑地震灾害，消能减震技术受到广泛关注。
阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。从二十世纪七十年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，其发展十分迅速。现有市场液压阻尼器如下：粘滞阻尼器体积大重量重，耐久性低，成本高，且存在漏油的风险；软钢阻尼器其核心材料为低屈服高延性钢材，生产工艺复杂、成本高；粘弹性阻尼器中的粘弹性材料受温度作用影响较大，性能不稳定，不利于大范围推广；摩擦阻尼器是利用摩擦材料之间摩擦作用消耗地震作用的一种性能稳定、耗能能力强的阻尼器，其构造简单、可靠耐用，应用潜力大。然而一般摩擦阻尼器的耗能行为属于直接耗能形式，即当楼层间的相对位移一定时，阻尼器的耗能能力与阻尼力成正比，其调节作用仅依靠预紧螺栓的预紧力进行调整，可调节性不强，对于框架、框剪以及剪力墙多、高层建筑结构应用灵活性不足。
发明内容
本发明基于普通摩擦阻尼器可调节性不强的缺点，提出一种可调式的阻尼力调节构造，阻尼器的上连接板通过上销栓安装在不同调节孔中来调节力臂长度，从而实现阻尼力的调节，与预紧螺栓的调节作用、摩擦片数量的调节作用、摩擦材料层的材料种类和厚度一起调节阻尼力，适应更性广。
本发明提供一种旋转摩擦阻尼器，包括两片以上的上摩擦片、三片以上的下摩擦片、上连接板、下连接板、上销栓、下销栓、预紧螺栓；上连接板一端与上半连接墙连接，另一端开有连接孔且位于两片上摩擦片之间，上摩擦片上部竖向开设两个以上的调节孔，上销栓穿过上连接板上的连接孔和上摩擦片上的调节孔将上摩擦片与上连接板进行连接，两片以上的上摩擦片的下部和三片以上的下摩擦片交替叠加且通过下销栓连接，下销栓四周均布四个预紧螺栓；下摩擦片设置在下连接板上，下连接板与下半连接墙连接。
所述两片以上的上摩擦片的下部和三片以上的下摩擦片交替叠加的接触区域内设置有摩擦材料层，摩擦材料为石棉、半金属、NOA、粉末冶金材料、碳纤维材料以及橡胶材料。
所述上连接板为T字型结构，T字型结构顶部开有若干孔，采用螺栓与上半连接墙连接，T字型结构底部还有连接孔。
所述下连接板与下半连接墙采用螺栓连接。
本发明的有益效果：
1、本发明阻尼器将楼层平动转化为阻尼器摩擦片的旋转。
2、本发明上连接板通过上销栓安装在不同调节孔中，以这种方式调节力臂长度，进而调节阻尼力，实现耗能能力的调节，适应更性广。
3、本发明改变上摩擦片、下摩擦片的数量和预紧螺栓的调节作用、摩擦片数量的调节作用、摩擦材料层的材料种类和厚度一起调节阻尼力，适应更性广。
4、本发明耗能稳定可靠。
附图说明
图1位本发明实施例1旋转摩擦阻尼器的结构示意图；
图2位本发明实施例1旋转摩擦阻尼器的结构爆炸图；
图中：1-上摩擦片Ⅰ，2-上调节孔，3-上销栓，4-下调节孔，5-上摩擦片Ⅱ，6-预紧螺栓，7-下摩擦片Ⅰ，8-下销栓，9-下摩擦片Ⅱ，10-下摩擦片Ⅲ，11-下连接板，12-上连接板，13-中调节孔，14-连接孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明，但是本发明的保护范围不限于实施例所述内容。
实施例1
一种旋转摩擦阻尼器，如图1、2所示，包括上摩擦片Ⅰ1、上调节孔2、上销栓3、下调节孔4、上摩擦片Ⅱ5、预紧螺栓6、下摩擦片Ⅰ7、下销栓8、下摩擦片Ⅱ9、下摩擦片Ⅲ10、下连接板11、上连接板12、中调节孔13、连接孔14；
上连接板12为T字型结构，T字型结构横向放置，T字型结构顶部开有以T字型结构中心对称的三对孔，与上半连接墙采用三对螺栓连接，上连接板12另一端即T字型结构底部开有连接孔14且位于上摩擦片Ⅰ1和上摩擦片Ⅱ5之间，上摩擦片Ⅰ1、上摩擦片Ⅱ5上部开设上调节孔2、中调节孔13、下调节孔4，上销栓3依次穿过上摩擦片Ⅰ1上的中调节孔13、上连接板12上的连接孔14、上摩擦片Ⅱ5上的中调节孔13，将上摩擦片Ⅰ1、上摩擦片Ⅱ5、上连接板12进行连接；
上摩擦片Ⅰ1的下端设置在下摩擦片Ⅰ7和下摩擦片Ⅱ9之间，上摩擦片Ⅱ5的下端设置在下摩擦片Ⅱ9和下摩擦片Ⅲ10之间，下销栓8依次穿过下摩擦片Ⅰ7、上摩擦片Ⅰ1、下摩擦片Ⅱ9、上摩擦片Ⅱ5、下摩擦片Ⅲ10，下销栓8四周均布四个预紧螺栓6；下摩擦片Ⅰ7、下摩擦片Ⅱ9、下摩擦片Ⅲ10底部焊接在下连接板11上，下连接板11上开有以下摩擦片Ⅱ9对称的4对孔，螺栓穿过四对孔将下连接板11连接在下半连接墙上。
当地震发生时，建筑物层间变形导致上连接半墙、下连接半墙发生错动，通过上销栓3、下销栓8将水平错动转化为上摩擦片Ⅰ1、上摩擦片Ⅱ5绕下销栓8的转动，转动过程中上摩擦片Ⅰ1、上摩擦片Ⅱ5与下摩擦片Ⅰ7、下摩擦片Ⅱ9、下摩擦片Ⅲ10发生摩擦耗能，以消耗地震能量，从而达到保护建筑安全性的目的。
本发明可以根据需要在实施例1中上摩擦片Ⅰ1的下端与下摩擦片Ⅰ7和下摩擦片Ⅱ9之间设置摩擦材料层，上摩擦片Ⅱ5的下端与下摩擦片Ⅱ9和下摩擦片Ⅲ10之间设置摩擦材料层，摩擦材料为石棉、半金属、NOA、粉末冶金、碳纤维或橡胶，若选择橡胶作为摩擦材料，可以将橡胶与上摩擦片Ⅰ1的下端、下摩擦片Ⅰ7、下摩擦片Ⅱ9之间采用胶黏剂粘接，橡胶与上摩擦片Ⅱ5的下端、下摩擦片Ⅱ9、下摩擦片Ⅲ10之间采用胶黏剂粘接，也可以不粘接，直接夹紧；可以根据需要调节摩擦材料层的厚度、材料种类，以调节阻尼器的阻尼力；四个预紧螺栓6的紧固程度大小决定了摩擦材料层的厚度，也可以调节阻尼器的阻尼力。
本发明可以将实施例1中上销栓3从中调节孔13中拔出，穿过上调节孔2或下调节孔4，以这种方式调节力臂长度，调节阻尼器的阻尼力；还可以设置多个调节孔，实现多个位置的调节。
本发明可以增加实施例1中上摩擦片和下摩擦片的数量，上摩擦片下端和下摩擦片交替叠加且通过下销栓连接，以这种方式调节阻尼力，数量越多，摩擦面接触面积越大，阻尼力越大。

Claims (4)

1.一种旋转摩擦阻尼器，其特征在于，包括两片以上的上摩擦片、三片以上的下摩擦片、上连接板、下连接板、上销栓、下销栓、预紧螺栓；上连接板一端与上半连接墙连接，另一端开有连接孔且位于两片上摩擦片之间，上摩擦片上部竖向开设两个以上的调节孔，上销栓穿过上连接板上的连接孔和上摩擦片上的调节孔，两片以上的上摩擦片的下部和三片以上的下摩擦片交替叠加且通过下销栓连接，下销栓四周均布四个预紧螺栓；下摩擦片设置在下连接板上，下连接板与下半连接墙连接。
2.根据权利要求1所述旋转摩擦阻尼器，其特征在于，两片以上的上摩擦片的下部和下摩擦片交替叠加的重叠区域内设置摩擦材料层，摩擦材料为石棉、半金属、NOA、粉末冶金、碳纤维或橡胶。
3.根据权利要求1所述旋转摩擦阻尼器，其特征在于，上连接板为T字型结构，T字型结构顶部开有若干孔，采用螺栓与上半连接墙连接，T字型结构底部还有连接孔。
4.根据权利要求1所述旋转摩擦阻尼器，其特征在于，下连接板与下半连接墙采用螺栓连接。
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