CN111945877A - 一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器、建筑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器、建筑结构，包括：所述的摩擦阻尼器，包括：第一摩擦板组件、第二摩擦板组件、基于状态的摩擦压力调节装置、第一摩擦板组件驱动组件、摩擦压力端部位置状态调试部件。采用本申请的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器、建筑结构，能够有效的提高建筑物的抗震性能。

Description

一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器、建筑结构
技术领域
本发明涉及装配式建筑等领域，具体涉及一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器、建筑结构。
背景技术
大连理工大学霍林生老师在CN103335052B公开了一种阻尼力可调的被动粘滞阻尼器，其提出了“结构物在回复到平衡位置时阻尼器阻尼力对于结构而言属于不利因素，提供一种在结构物在回复到平衡位置时不受阻尼器阻尼力影响”的设计思想。
由于上述方案过于复杂，其他学者也提出了采用分离式设计的构思。
然而，上述方案是基于粘滞阻尼器的构思。
发明人所在的课题组在进行研究时，提出：是否存在一种摩擦阻尼器，也能达到：在结构物在回复到平衡位置时不受阻尼器阻尼力影响的设计思想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式建筑结构，其克服现有技术的不足。
一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，安装在第一结构物与第二结构物之间；
第一结构物与第二结构物之间的相对运动方向称为纵向，与纵向方向垂直的方向为横向；横向与纵向构成一平面；
所述的摩擦阻尼器，包括：第一摩擦板组件、第二摩擦板组件、基于状态的摩擦压力调节装置、第一摩擦板组件驱动组件、摩擦压力端部位置状态调试部件；
其中，第一摩擦板组件包括：旋转式摩擦板本体、第二中心固定轴，所述旋转式摩擦板本体套设在第二中心固定轴上；第二中心固定轴为横向设置，纵向方向与旋转式摩擦板本体所在的平面平行；所述第二中心固定轴的两端部与第二结构物固定连接；
其中，第一摩擦板组件驱动组件，包括：第一结构物下侧设置的齿条、第一轮、第二轮、第一中心固定轴；第一中心固定轴横向设置且与第二结构物固定连接；
第一轮包括：第一轮第一边部、第一轮第二边部；所述第一轮第一边部的外表面设置有齿轮，其与第一结构物下侧设置的齿条啮合；所述第一轮第一边部的内表面设置有棘轮齿；第二轮包括：第二轮第一边部、第二轮第二边部，所述第二轮第一边部、第二轮第二边部之间形成有凹部，在第二轮第一边部的侧壁上设置有棘爪；且第二轮第一边部与第一轮第一边部对应设置；所述第二轮第二边部、第一轮第二边部分别设置第一轮第一边部的两侧；第一轮与第二轮采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，通过棘轮齿-棘爪配合传递动力，第二轮单向运动；第一轮第二边部套设在第一中心固定轴上且第一轮仅能绕第一中心固定轴转动；第二轮第一边部、第二轮第二边部的中部套设在第一中心固定轴上且第二轮仅能绕第一中心固定轴转动；
旋转式摩擦板本体的表面设置有齿轮，在第二轮第二边部的外表面也设置有齿轮，所述旋转式摩擦板本体的表面设置的齿轮与第二轮第二边部的外表面设置的齿轮啮合；
其中，第二摩擦板组件，包括：第二摩擦板本体，纵向方向与所述第二摩擦板本体所在的平面平行；第二摩擦板本体的底部横向滑动设置在第二结构物中；
其中，基于状态的摩擦压力调节装置3包括：推动板、刚度调节弹簧组件、第一横向杆、第二横向杆、固定轴、转动体；
所述推动板与所述第二摩擦板本体平行，推动板的底部滑动设置在第二结构物中，即推动板的底部横向滑动设置在第二结构物中；在推动板与第二摩擦板本体之间连接有刚度调节弹簧组件；所述刚度调节弹簧组件与转动体分布在推动板的两侧；
第一横向杆、第二横向杆平行布置；所述固定轴固定在第一横向杆、第二横向杆之间，在固定轴上转动套设有转动体，转动体绕固定轴转动；
其中，摩擦压力端部位置状态调试部件为竖向面构件，其顶部与第一结构物固接；所述摩擦压力端部位置状态调试部件为包括三部分：持力区、过渡区、非持力区；
所述持力区与非持力区的长度均不小于摩擦阻尼器的抗震/振的振幅长度；
过渡区设置在持力区与非持力区之间；
所述持力区、非持力区均与旋转式摩擦板本体平行，且“非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”，要大于“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”。
初始状态下，转动体与持力区的边缘接触；刚度调节弹簧组件受压。
进一步，(非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离)≤(“第一中心固定轴设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“初始状态下推动板与旋转式摩擦板本体的横向距离”)。
进一步，(非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离)≤(“第二中心固定轴设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“初始状态下推动板与旋转式摩擦板本体的横向距离”)。
进一步，在第一横向杆的下表面、第二横向杆的上表面均设置有轴承座以及轴承，转动体夹在2个轴承之间；在转动体的内部设置有转动轴承，转动轴承套设在固定轴上；在横向方向上，转动体突出于第一横向杆、第二横向杆的长度；所述第一横向杆、第二横向杆水平布置且保持平行，第一横向杆在第二横向杆的上部，固定轴为竖向设置。
进一步，第一中心固定轴、第二中心固定轴通过竖向连接杆与第二结构物连接固定。
进一步，第一横向杆、第二横向杆上设置有条形孔，以方便第一中心固定轴、第二中心固定轴的竖向连接杆通过。
进一步，第一横向杆、第二横向杆上不设置有条形孔；第一中心固定轴采用至少4根竖向杆支撑；所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第一中心固定轴设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板的长度；
第二中心固定轴采用至少4根竖向杆支撑；所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第二中心固定轴设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板的长度。
一种建筑结构，采用了上述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器。
本发明的优点在于：
第一，本申请的基于构思之一：本申请发明了一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器。
第二，本申请的基于构思之一在于采用了2个1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器：第一类摩擦阻尼器的第一轮第一边部的内部棘轮齿与第二轮第一边部采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮第一边部为逆时针定向转动；摩擦压力端部位置状态调试部件的设计如下：持力区在非持力区的前侧；第二类摩擦阻尼器的第一轮第一边部的内部棘轮齿与第二轮第一边部采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮第一边部为顺时针定向转动；摩擦压力端部位置状态调试部件的设计如下：持力区在非持力区的后侧。
第三，本申请的摩擦阻尼器的工作方法如下：
其每一个循环可以分为4个过程：
1)，当第一结构物100从平衡位置往第一远离点行进时(过程一，即沿着纵向方向前进)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不发生转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不发生运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪配合，第二轮第一边部4-2-1顺时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1逆时针转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
2)，当第一结构物100从第一远离点往平衡位置行进时(过程二，即沿着纵向方向后退)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪发生作用力，第二轮第一边部发生逆时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1发生顺时针运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
3)，当第一结构物100从平衡位置往第二远离点行进时(过程三，即沿着纵向方向后退)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪发生作用力，第二轮第一边部发生逆时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1发生顺时针运动；旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
4)，当第一结构物100从第二远离点往平衡位置行进时(过程四，，即沿着纵向方向前进)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不发生转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不发生运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪配合，第二轮第一边部4-2-1顺时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1逆时针转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力。
即巧妙地结合了“基于棘轮-棘齿的单向转动旋转摩擦板”与“转动体-摩擦压力端部位置状态调试部件5(调节摩擦板之间的压力)”，从而实现了结构物在从远离点回复到平衡位置时，无阻尼或者低阻尼；在结构物在从平衡位置到从远离点时，高阻尼的技术效果。
特别适用于高振幅低频率的减振。
第四，本申请的基于构思之二是(与基础构思之一缺乏单一性，故另案申请)：本申请提出了摩擦阻尼器的安装方法，包括如下步骤：
S1，安装摩擦压力端部位置状态调试部件5：在第一结构物的下方安装固定摩擦压力端部位置状态调试部件5；
S2：首先制作、安装固定第一摩擦板组件驱动组件4、摩擦压力端部位置状态调试部件5；
S3：安装固定第一摩擦板组件1、第二摩擦板组件2、基于状态的摩擦压力调节装置3：
S3-1，安装第二摩擦板组件2、基于状态的摩擦压力调节装置3；
S3-2，将旋转式摩擦板本体1-1套设在第二中心固定轴1-2上，两者构成装配体；将上述装配体的第二中心固定轴1-2穿过第二摩擦板本体2-1、推动板3-1的中心通孔，然后第二中心固定轴1-2与竖向杆连接固定。
第五，本申请的基础构思之三是(与基础构思之一缺乏单一性，故另案申请)：第三类摩擦阻尼器包括：第一单程转动组件10、第三单程转动组件11；同样的，采用单向转动的设计理念，同时配合无齿槽的设计；基础构思之三的创新之处在于采用了上述部件驱动两个单层转动板(两者接触)，从而形成了结构形式易于理解的设计。其技术效果仍然是：从而实现了结构物在从远离点回复到平衡位置时，无阻尼或者低阻尼；在结构物在从平衡位置到从远离点时，高阻尼的技术效果。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是实施例一的阻尼器的横断面设计图。
图2是实施例一的第一摩擦板组件驱动组件4的设计示意图。
图3是实施例一的第一摩擦板组件驱动组件4的第一轮4-1的设计图。
图4是实施例一的第一摩擦板组件驱动组件4的第二轮4-2的设计示意图。
图5是实施例一的第一类摩擦阻尼器与第二类摩擦阻尼器的平面俯视设计图。
图6是实施例一的第一类摩擦阻尼器与第二类摩擦阻尼器的纵向设计图。
图7是实施例一的多个第一类摩擦阻尼器与第二类摩擦阻尼器的平面俯视设计图。。
图8是基于状态的摩擦压力调节装置3的纵向组合设计图。
图9是基于状态的摩擦压力调节装置3的构件分解设计示意图。
图10是实施例二的阻尼器的横断面设计图。
图11是实施例三的摩擦阻尼器的设计图。
图12是图11的D-D截面图。
图13是图11的C-C截面图。
附图标记说明如下：
第一摩擦板组件1，旋转式摩擦板本体1-1，第二中心固定轴1-2；
第二摩擦板组件2，第二摩擦板本体2-1；
基于状态的摩擦压力调节装置3，推动板3-1、刚度调节弹簧组件3-2、第一横向杆3-3-1，第二横向杆3-3-2，固定轴3-5，转动体3-4；
第一摩擦板组件驱动组件4，第一轮4-1，第二轮4-2，第一中心固定轴4-3；
摩擦压力端部位置状态调试部件5，持力区5-1，过渡区5-2，非持力区5-3；
水平螺杆6-1；
第一单程转动组件10，第一单程旋转板10-1，第一单程旋转板驱动组件10-2，第一齿条10-3；
第三单程转动组件11，第三单程旋转板11-1，第三单程旋转板驱动组件11-2，第二齿条11-3；
第一结构物100，第二结构物200。
具体实施方式
实施例一，一种建筑结构，包括至少2个恢复时低阻尼的摩擦阻尼器：第一类摩擦阻尼器、第二类摩擦阻尼器，第一类摩擦阻尼器、第二类摩擦阻尼器均安装在第一结构物100与第二结构物200之间；
第一结构物100与第二结构物200之间的相对运动方向称为纵向，与纵向方向垂直的方向为横向；
横向与纵向构成一平面；
第一类摩擦阻尼器、第二类摩擦阻尼器的构造如下：
所述的摩擦阻尼器，包括：第一摩擦板组件1、第二摩擦板组件2、基于状态的摩擦压力调节装置3、第一摩擦板组件驱动组件4、摩擦压力端部位置状态调试部件5；
其中，第一摩擦板组件1包括：旋转式摩擦板本体1-1、第二中心固定轴1-2，所述旋转式摩擦板本体1-1套设在第二中心固定轴1-2上，所述第二中心固定轴1-2安装有径向转动轴承以及止推轴承，以减少旋转式摩擦板本体1-1与第二中心固定轴1-2之间的转动摩擦以及对旋转式摩擦板本体1-1进行限位；
纵向方向与旋转式摩擦板本体1-1所在的平面平行；
所述第二中心固定轴1-2的两端部与第二结构物200固定连接；优选的，第二中心固定轴1-2的两端部通过连接杆件与第二结构物200固定连接。
特别的，在第二摩擦板本体2-1、以及推动板3-1均设置有开孔，以方便第二中心固定轴1-2通过。
其中，第一摩擦板组件驱动组件4包括：第一结构物100下侧设置的齿条101、第一轮4-1、第二轮4-2、第一中心固定轴4-3；第一中心固定轴4-3与第二结构物200固定连接(通过竖向连接杆与第二结构物200固定连接)；
第一轮4-1包括：第一轮第一边部4-1-1、第一轮第二边部4-1-2；
所述第一轮第一边部4-1-1的外表面设置有齿轮，其与第一结构物100下侧设置的齿条101啮合；所述第一轮第一边部4-1-1的内表面设置有棘轮齿；
第二轮4-2包括：第二轮第一边部4-2-1、第二轮第二边部4-2-2，所述第二轮第一边部4-2-1、第二轮第二边部4-2-2之间形成有凹部，在第二轮第一边部4-2-1的侧壁上设置有棘爪；且第二轮第一边部4-2-1与第一轮第一边部4-1-1对应设置；
所述第二轮第二边部4-2-2、第一轮第二边部4-1-2分别设置第一轮第一边部4-1-1的两侧；
第一轮4-1与第二轮4-2采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，通过棘轮齿-棘爪配合传递动力，第二轮4-2单向运动；
第一轮第二边部4-1-2套设在第一中心固定轴4-3上，第一轮第二边部4-1-2通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第一轮仅能绕第一中心固定轴4-3转动。
第二轮第一边部4-2-1、第二轮第二边部4-2-2的中部套设在第一中心固定轴4-3上，通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第二轮仅能绕第一中心固定轴4-3转动。
旋转式摩擦板本体1-1的表面设置有齿轮，在第二轮第二边部4-2-2的外表面也设置有齿轮，所述旋转式摩擦板本体1-1的表面设置的齿轮与第二轮第二边部4-2-2的外表面设置的齿轮啮合。
所述第一中心固定轴4-3、第二中心固定轴1-2平行且沿着横向方向布置且处于同一竖直面内。
其中，第二摩擦板组件2，包括：第二摩擦板本体2-1，纵向方向与所述第二摩擦板本体2-1所在的平面平行；
第二摩擦板本体2-1的底部滑动设置在第二结构物中，即在第二结构物底部设置有横向滑动轨道、且在横向滑动轨道内设置有滚轮，以减少摩擦；即通过横向滑动轨道以及轨道内设置的滚轮，使得在纵向方向上第二结构物对第二摩擦板本体2-1进行限位，第二摩擦板本体2-1可以在横向方向自由移动；
在第二摩擦板本体2-1的中间设置开孔，开孔的大小大于第二中心固定轴1-2以及旋转式摩擦板本体1-1的止推轴承。
其中，基于状态的摩擦压力调节装置3包括：推动板3-1、刚度调节弹簧组件3-2、第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2、固定轴3-5、转动体3-4；
所述推动板3-1与所述第二摩擦板本体2-1平行，推动板3-1的底部滑动设置在第二结构物中，即推动板3-1的底部也插入到横向滑动轨道中；即通过横向滑动轨道以及轨道内设置的滚轮，使得在纵向方向上第二结构物对推动板3-1进行限位，推动板3-1可以在横向方向自由移动；
在推动板3-1与第二摩擦板本体2-1之间连接有刚度调节弹簧组件3-2；
所述刚度调节弹簧组件3-2与转动体3-4分布在推动板3-1的两侧(即两者不是分布在推动板3-1的同一侧)；
第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2平行布置；所述固定轴固定在第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2之间，在固定轴3-5上转动套设有转动体3-4(呈圆柱体)，转动体3-4绕固定轴3-5转动，在第一横向杆3-3-1的下表面、第二横向杆3-3-2的上表面均设置有轴承座以及轴承，转动体3-4夹在2个轴承之间；在转动体3-4的内部设置有转动轴承，转动轴承套设在固定轴3-5上；在横向方向上，转动体3-4突出于第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2的长度；所述第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2水平布置且保持平行，第一横向杆3-3-1在第二横向杆3-3-2的上部，固定轴3-5为竖向设置；
优选的方案之一，所述固定轴与第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2可采用焊接连接：
第一步，安装时，预先将转动体3-4放置在上、下两个轴承之间；
第二步，在第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2上设置有对应的竖向通孔，固定轴依次穿过第一横向杆3-3-1的竖向通孔、转动体的竖向通孔、第二横向杆3-3-2的竖向通孔；
第三部，固定轴的两端分别于第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2焊接连接。
优选的方案之二，所述固定轴与第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2也可采用装配式连接：
在固定轴的端部设置有水平向的螺纹孔，在第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2的中间部位也设置有水平向的螺纹孔，通过2个水平螺杆6-1，即固定轴上端部的水平向的螺纹孔、第一横向杆3-3-1的水平向的螺纹孔，旋转转入上部的水平螺杆6-1，固定轴下端部的水平向的螺纹孔、第二横向杆3-3-2的水平向的螺纹孔，旋转转入下部的水平螺杆6-1，来固定固定轴不发生旋转位移，不发生竖向位移。
安装时，
第一步，将转动体3-4预先放置在上、下两个轴承之间；
第二步，在第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2上设置有对应的竖向通孔，然后固定轴依次穿过第一横向杆3-3-1的竖向通孔、转动体的竖向通孔、第二横向杆3-3-2的竖向通孔；
第三步，调节固定轴的转角以及上下高度，使得：第一横向杆3-3-1的水平螺纹孔、固定轴的上端部的水平向的螺纹孔对应，第二横向杆3-3-2的水平螺纹孔、固定轴的下端部的水平向的螺纹孔对应；
第四步，第一横向杆3-3-1的水平螺纹孔、固定轴的上端部的水平向的螺纹孔旋入水平螺杆，第二横向杆3-3-2的水平螺纹孔、固定轴的下端部的水平向的螺纹孔旋入水平螺杆。
需要说明的是：第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2上设置有条形孔，以方便第一中心固定轴4-3、第二中心固定轴1-2的竖向连接杆通过(第一中心固定轴4-3、第二中心固定轴1-2的竖向杆可以是1根杆，也可以是多根杆)。
或者，第一横向杆3-3-1、第二横向杆3-3-2上不设置有条形孔；第一中心固定轴4-3采至少4根竖向杆支撑。所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第一中心固定轴4-3(横向布置)设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板3-1的长度；
同理，第二中心固定轴1-2采至少4根竖向杆支撑；所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第二中心固定轴1-2(横向布置)设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板3-1的长度。
上述设计有效的解决了第一中心固定轴4-3、第二中心固定轴1-2与推动板3-1之间的空间矛盾。
其中，摩擦压力端部位置状态调试部件5为竖向面构件，其顶部与第一结构物100固接。所述摩擦压力端部位置状态调试部件5为包括三部分：持力区5-1、过渡区5-2、非持力区5-3；所述持力区5-1与非持力区5-3的长度不小于摩擦阻尼器的抗震/振的振幅长度；
过渡区5-2设置在持力区5-1与非持力区5-3之间；
所述持力区5-1、非持力区5-3均与旋转式摩擦板本体1-1平行，且“非持力区5-3与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”，要大于“持力区5-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”。
初始状态下，转动体3-4与持力区5-1的边缘接触；刚度调节弹簧组件3-2受压。
(非持力区5-3与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”—“持力区5-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离)≤(“第一中心固定轴4-3设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”—“初始状态下推动板3-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”)；
(非持力区5-3与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”—“持力区5-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离)≤(“第二中心固定轴1-2设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”—“初始状态下推动板3-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”)；
即推动板3-1在整个运动过程中在横向方向上与其他构件不产生空间冲突(即不发生碰撞)。
第一类摩擦阻尼器、第二类摩擦阻尼器的区别在于：
第一类摩擦阻尼器的第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮第一边部4-2-1为逆时针定向转动；
摩擦压力端部位置状态调试部件5的设计如下：持力区5-1在非持力区的前侧；
第二类摩擦阻尼器的第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮第一边部4-2-1为顺时针定向转动；
摩擦压力端部位置状态调试部件5的设计如下：持力区5-1在非持力区的后侧。
本申请的阻尼器的工作方法如下：
其每一个循环可以分为4个过程：
第一，当第一结构物100从平衡位置往第一远离点行进时(过程一，即沿着纵向方向前进)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不发生转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不发生运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪配合，第二轮第一边部4-2-1顺时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1逆时针转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第二，当第一结构物100从第一远离点往平衡位置行进时(过程二，即沿着纵向方向后退)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪发生作用力，第二轮第一边部发生逆时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1发生顺时针运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第三，当第一结构物100从平衡位置往第二远离点行进时(过程三，即沿着纵向方向后退)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪发生作用力，第二轮第一边部发生逆时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1发生顺时针运动；旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1逆时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力；
第四，当第一结构物100从第二远离点往平衡位置行进时(过程四，，即沿着纵向方向前进)：
第一类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪不发生作用力，第二轮第一边部4-2-1不发生转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1不发生运动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间存在压力；
第二类摩擦阻尼器：第一结构物100的齿条101与第一轮第一边部4-1-1啮合，带动第一轮第一边部4-1-1顺时针转动；
第一轮第一边部4-1-1的内部棘轮齿与第二轮第一边部4-2-1的棘爪配合，第二轮第一边部4-2-1顺时针转动，对应的，旋转式摩擦板本体1-1逆时针转动；
旋转式摩擦板本体与第二摩擦板本体之间不存在压力或者存在较小压力。
上述过程可以用下表表示。
表1
Figure BDA0002686274930000121
√表示存在阻尼；×表示不存在阻尼或者低阻尼；
本申请与“2017107201664”存在较大的区别，本申请摒弃了“2017107201664”的“无齿轮段”的设计，因为，本申请的设计：第一类摩擦阻尼器与第二类摩擦阻尼器是共用齿轮，共用“持力区5-1”、共用“非持力区”。
具体如图7所示：第一类摩擦阻尼器与第二类摩擦阻尼器依次交替设置，能够在第一结构物与第二结构物之间设置更多的摩擦阻尼器。特别的，第一类摩擦阻尼器在后、第二类摩擦阻尼器在前，两者共用“持力区”；第一类摩擦阻尼器在前、第二类摩擦阻尼器在后，两者共用“非持力区”。
实施例二：实施例二与实施例一的区别在于：过渡区5-2采用S型曲线(类Sigmoid函数曲线)，以减小尖角。
特别的，如图10所示，为了方便推动板3-1及时移动，其第二结构物200的一侧设置了固定块7-1，在固定块7-1与推动板3-1的一侧设置弹簧组件7-2；初始状态下，弹簧组件7-2处于抗拉状态。
非持力区5-3与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离”—“持力区5-1与旋转式摩擦板本体1-1的横向距离，记录为S；
刚度调节弹簧组件3-2的刚度为K1；弹簧组件7-2的刚度为K2；
初始状态下，推动板3-1对第二摩擦板本体2-1的压力至少为：K1S；
初始状态下，固定块7-1对推动板3-1的拉力至少为：K2S。
本申请的安装方法如下：
S1，安装摩擦压力端部位置状态调试部件5：在第一结构物的下方安装固定摩擦压力端部位置状态调试部件5；
S2：首先制作、安装固定第一摩擦板组件驱动组件4、摩擦压力端部位置状态调试部件5；
S3：安装固定第一摩擦板组件1、第二摩擦板组件2、基于状态的摩擦压力调节装置3：
S3-1，安装第二摩擦板组件2、基于状态的摩擦压力调节装置3；
S3-2，将旋转式摩擦板本体1-1套设在第二中心固定轴1-2上，两者构成装配体；将上述装配体的第二中心固定轴1-2穿过第二摩擦板本体2-1、推动板3-1的中心通孔，然后第二中心固定轴1-2与竖向杆连接固定。
实施例三，实施例三的方案目的在于，提出一种“CN103335052B”的一体化方案。
一种建筑结构，包括实施例一、二的摩擦阻尼器外，还包括以下的摩擦阻尼器：
在第一结构物100与第二结构物200之间设置有第三类摩擦阻尼器；
第三类摩擦阻尼器包括：
第一单程转动组件10、第三单程转动组件11；
所述第一单程转动组件10包括：第一单程旋转板10-1、第一单程旋转板驱动组件10-2、第一结构物100下侧设置的第一齿条10-3。
第一单程旋转板驱动组件10-2包括：第一轮、第二轮、顶部中心固定轴；顶部固定轴与第二结构物200固定连接(通过竖向连接杆与第二结构物200固定连接)；
第一轮包括：第一轮第一边部、第一轮第二边部；
所述第一轮第一边部的外表面设置有齿轮，其与第一结构物下侧设置的第一齿条10-3啮合；所述第一轮第一边部的内表面设置有棘轮齿；
第二轮包括：第二轮第一边部、第二轮第二边部，所述第二轮第一边部、第二轮第二边部之间形成有凹部，在第二轮第一边部的侧壁上设置有棘爪；且第二轮第一边部与第一轮第一边部对应设置；
所述第二轮第二边部、第一轮第二边部分别设置第一轮第一边部的两侧；
第一轮与第二轮采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，通过棘轮齿-棘爪配合传递动力，第二轮单向运动；
第一轮第二边部套设在顶部中心固定轴上，第一轮第二边部通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第一轮仅能绕顶部中心固定轴转动。
第二轮第一边部、第二轮第二边部的中部套设在顶部中心固定轴上，通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第二轮仅能绕顶部中心固定轴转动。
第一单程旋转板10-1的表面设置有齿轮，在第二轮第二边部的外表面也设置有齿轮，所述第一单程旋转板10-1表面设置的齿轮与第二轮第二边部的外表面设置的齿轮啮合。
第一轮第一边部与第二轮第一边部采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮为顺时针定向转动。
第一齿条10-3为：齿槽段+无齿槽段，即以第一齿条10-3与第一轮第一边部在初始状态的接触点为界，在第一齿条10-3的后方设置有齿槽段，在其前方不设置齿槽段。
第三单程转动组件11包括：第三单程旋转板11-1、第三单程旋转板驱动组件11-2、第三结构物100下侧设置的第二齿条11-3。
第三单程旋转板驱动组件11-2包括：第一轮、第二轮、顶部中心固定轴；顶部固定轴与第二结构物200固定连接(通过竖向连接杆与第二结构物200固定连接)；
第一轮包括：第一轮第一边部、第一轮第二边部；
所述第一轮第一边部的外表面设置有齿轮，其与第一结构物下侧设置的第一齿条10-3啮合；所述第一轮第一边部的内表面设置有棘轮齿；
第二轮包括：第二轮第一边部、第二轮第二边部，所述第二轮第一边部、第二轮第二边部之间形成有凹部，在第二轮第一边部的侧壁上设置有棘爪；且第二轮第一边部与第一轮第一边部对应设置；
所述第二轮第二边部、第一轮第二边部分别设置第一轮第一边部的两侧；
第一轮与第二轮采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，通过棘轮齿-棘爪配合传递动力，第二轮单向运动；
第一轮第二边部套设在顶部中心固定轴上，第一轮第二边部通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第一轮仅能绕顶部中心固定轴转动。
第二轮第一边部、第二轮第二边部的中部套设在顶部中心固定轴上，通过轴承组件限定其位置(即径向转动轴承以及止推轴承)，即第二轮仅能绕顶部中心固定轴转动。
第三单程旋转板11-1的表面设置有齿轮，在第二轮第二边部的外表面也设置有齿轮，所述第三单程旋转板11-1表面设置的齿轮与第二轮第二边部的外表面设置的齿轮啮合。
第一轮第一边部与第二轮第一边部采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，第二轮为逆时时针定向转动。
第二齿条11-3为：无齿槽段+齿槽段，即以第二齿条11-3与第一轮第一边部在初始状态的接触点为界，在第二齿条11-3的前方设置有齿槽段，在其后方不设置齿槽段。
所述第一齿条与第二齿条平行设置。
所述第一单程旋转板10-1、第三第一单程旋转板11-3平行布置且两者接触，且两者均套设在下部中心固定轴上；通过限位轴承组件来限制第一单程旋转板10-1、第三第一单程旋转板11-3之间保持接触、且保持一定的压力。
特别的，第一齿条10-3、第二齿条11-3的无齿槽段的长度不小于摩擦阻尼器的抗震/振的振幅长度；第一齿条10-3、第二齿条11-3的齿槽段的长度不小于摩擦阻尼器的抗震/振的振幅长度。
本申请实施例三的方案巧妙的利用了第一单程转动组件10、第三单程转动组件11，通过第一单程旋转板10-1、第三第一单程旋转板11-3的转动，来实现“CN103335052B”的效果。
表2
过程 第一单程转动组件10 第三单程转动组件11
过程一 转动 不转动
过程二 不转动 不转动
过程三 不转动 转动
过程四 不转动 不转动
需要说明的是，建筑结构中可以同时采用实施例一、二、三的摩擦阻尼器。
需要说明的是，本申请的第一结构物100可以是上梁，第二结构物200可以是下梁。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，安装在第一结构物与第二结构物之间；
第一结构物与第二结构物之间的相对运动方向称为纵向，与纵向方向垂直的方向为横向；横向与纵向构成一平面；
所述的摩擦阻尼器，包括：第一摩擦板组件、第二摩擦板组件、基于状态的摩擦压力调节装置、第一摩擦板组件驱动组件、摩擦压力端部位置状态调试部件；
其中，第一摩擦板组件包括：旋转式摩擦板本体、第二中心固定轴，所述旋转式摩擦板本体套设在第二中心固定轴上；第二中心固定轴为横向设置，纵向方向与旋转式摩擦板本体所在的平面平行；所述第二中心固定轴的两端部与第二结构物固定连接；
其中，第一摩擦板组件驱动组件，包括：第一结构物下侧设置的齿条、第一轮、第二轮、第一中心固定轴；第一中心固定轴横向设置且与第二结构物固定连接；
第一轮包括：第一轮第一边部、第一轮第二边部；所述第一轮第一边部的外表面设置有齿轮，其与第一结构物下侧设置的齿条啮合；所述第一轮第一边部的内表面设置有棘轮齿；第二轮包括：第二轮第一边部、第二轮第二边部，所述第二轮第一边部、第二轮第二边部之间形成有凹部，在第二轮第一边部的侧壁上设置有棘爪；且第二轮第一边部与第一轮第一边部对应设置；所述第二轮第二边部、第一轮第二边部分别设置第一轮第一边部的两侧；第一轮与第二轮采用内啮合棘轮棘爪机构传递动力，通过棘轮齿-棘爪配合传递动力，第二轮单向运动；第一轮第二边部套设在第一中心固定轴上且第一轮仅能绕第一中心固定轴转动；第二轮第一边部、第二轮第二边部的中部套设在第一中心固定轴上且第二轮仅能绕第一中心固定轴转动；
旋转式摩擦板本体的表面设置有齿轮，在第二轮第二边部的外表面也设置有齿轮，所述旋转式摩擦板本体的表面设置的齿轮与第二轮第二边部的外表面设置的齿轮啮合；
其中，第二摩擦板组件，包括：第二摩擦板本体，纵向方向与所述第二摩擦板本体所在的平面平行；第二摩擦板本体的底部横向滑动设置在第二结构物中；
其中，基于状态的摩擦压力调节装置3包括：推动板、刚度调节弹簧组件、第一横向杆、第二横向杆、固定轴、转动体；
所述推动板与所述第二摩擦板本体平行，推动板的底部滑动设置在第二结构物中，即推动板的底部横向滑动设置在第二结构物中；在推动板与第二摩擦板本体之间连接有刚度调节弹簧组件；所述刚度调节弹簧组件与转动体分布在推动板的两侧；
第一横向杆、第二横向杆平行布置；所述固定轴固定在第一横向杆、第二横向杆之间，在固定轴上转动套设有转动体，转动体绕固定轴转动；
其中，摩擦压力端部位置状态调试部件为竖向面构件，其顶部与第一结构物固接；所述摩擦压力端部位置状态调试部件为包括三部分：持力区、过渡区、非持力区；
所述持力区与非持力区的长度均不小于摩擦阻尼器的抗震/振的振幅长度；
过渡区设置在持力区与非持力区之间；
所述持力区、非持力区均与旋转式摩擦板本体平行，且“非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”，要大于“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”。
初始状态下，转动体与持力区的边缘接触；刚度调节弹簧组件受压。
2.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，(非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离)≤(“第一中心固定轴设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“初始状态下推动板与旋转式摩擦板本体的横向距离”)。
3.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，(非持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“持力区与旋转式摩擦板本体的横向距离)≤(“第二中心固定轴设置的纵向水平杆与旋转式摩擦板本体的横向距离”—“初始状态下推动板与旋转式摩擦板本体的横向距离”)。
4.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，在第一横向杆的下表面、第二横向杆的上表面均设置有轴承座以及轴承，转动体夹在2个轴承之间；在转动体的内部设置有转动轴承，转动轴承套设在固定轴上；在横向方向上，转动体突出于第一横向杆、第二横向杆的长度；所述第一横向杆、第二横向杆水平布置且保持平行，第一横向杆在第二横向杆的上部，固定轴为竖向设置。
5.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，第一中心固定轴、第二中心固定轴通过竖向连接杆与第二结构物连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，第一横向杆、第二横向杆上设置有条形孔，以方便第一中心固定轴、第二中心固定轴的竖向连接杆通过。
7.根据权利要求1所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器，其特征在于，第一横向杆、第二横向杆上不设置有条形孔；第一中心固定轴采用至少4根竖向杆支撑；所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第一中心固定轴设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板的长度；
第二中心固定轴采用至少4根竖向杆支撑；所述2根竖向杆之间设置有纵向水平杆，第二中心固定轴设置在2个纵向水平杆上；纵向水平杆的长度大于推动板的长度。
8.一种建筑结构，其特征在于，采用了如权利要求1至7任意一项所述的一种1/4进程具有阻尼的摩擦阻尼器。
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