CN113756466A - 一种自复位摩擦阻尼器 - Google Patents

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樊长林
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Taiyuan City Vocational and Technical College
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Abstract

一种自复位摩擦阻尼器，包括筒体，筒体的两端具有盖板，筒体中间从左至右贯通有一轴向链接杆，轴向杆的左端连接左端转环，筒体的一端固定右端转环轴向链接杆通过其两端同轴套固定于外套筒内，筒体还包括置于筒体内的摩擦弹性件和预应力钢索组件，预应力钢索组件位于筒体中间位置，摩擦弹性件位于预应力钢索组件的两侧，且位于筒体的内壁的两端，摩擦弹性件与筒体盖板相接触。

Description

一种自复位摩擦阻尼器
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种自复位摩擦阻尼器。
背景技术
地震时大量的地震动能输入结构，传统的结构需要经历大量的塑性变形来消耗输入的动能，震后结构残余变形大，损伤严重，不利于灾后修复，为了减少结构自身的塑性变形需要在结构的合理部位设置阻尼器，耗散地震能量，保护主体结构。由于摩擦阻尼器价格便宜，受外界环境影响小，性能稳定，而得到工程师青睐，在实际工程中运用较多，然而，摩擦阻尼器残余变形大，不具有自身复位能力，需要与自复位系统配合使用，组成自复位摩擦阻尼器才能优化提高结构的恢复功能，减少或消除结构震后的残余变形，优化结构抗震性能。
现有的摩擦阻尼装置的摩擦力不能随位移发生变化，力学参数单一，功能较少。摩擦阻尼器残余变形大，不具有自身复位能力，需要与自复位系统配合使用，组成自复位摩擦阻尼器才能优化提高结构的恢复功能，减少或消除结构震后的残余变形，优化结构抗震性能。
目前常用的自复位材料有弹簧(碟簧)，预应力钢索、和形状记忆合金等材料。但是由于弹簧(碟簧)自重大，形状记忆合金价格昂贵，因此在使用过程中受到限制。
发明内容
本发明的目的在于本专利利用摩擦面倾角的变化及法向橡胶弹簧预压力的变化，改变摩擦阻尼器的刚度，摩擦力与位移呈线性关系，通过调整预应力钢索的预拉力可以调整恢复系统刚度。基于这些参数的调整可以改变自复位摩擦阻尼装置的力学性能，适用于不同的土木工程结构。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自复位摩擦阻尼器，包括筒体，筒体的两端具有盖板，筒体中间从左至右贯通有一轴向链接杆，轴向杆的左端连接左端转环，筒体的一端固定右端转环轴向链接杆通过其两端同轴套固定于外套筒内，筒体还包括置于筒体内的摩擦弹性件和预应力钢索组件，预应力钢索组件位于筒体中间位置，摩擦弹性件位于预应力钢索组件的两侧，且位于筒体的内壁的两端，摩擦弹性件与筒体盖板相接触。
所述摩擦弹性件包括楔块，和楔块左右两侧连接的楔块外壁，两个楔块外壁中间且包裹于楔块外的为橡胶弹簧。
预应力钢索组件包括预应力索固定隔板以及预应力钢索，预应力钢索连接于左右预应力索固定隔板中间。
筒体的两端盖板和固定隔板之间具有钢斜壁，钢斜壁与橡胶弹簧之间具有滑动摩擦材料。
筒体的两端具有预应力套筒，且预应力套筒穿过左右盖板。
通过两端与楔形滑块相连的套筒调节预应力的大小，两端滑块滑动时，预应力钢索始终处于受拉状态，充分利用预应力索的拉力作为自回复力，运用摩擦力来耗散地震能量。
本发明的有益效果为：
本专利提供的自复位摩擦阻尼装置，摩擦力可以随位移线性变化，力学性能可以用数学表达式描述，便于设计时，通过参数改变实现不同的工作新能，可以用于不同类型的结构，克服了现有摩擦阻尼器，力学性能不可调节，力学性能单一等的缺点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的装置的结构示意图
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，一种自复位摩擦阻尼器，包括筒体，筒体的两端具有盖板，筒体中间从左至右贯通有一轴向链接杆2，轴向杆的左端连接左端转环1，筒体的一端固定右端转环10轴向链接杆2通过其两端同轴套固定于外套筒内，筒体还包括置于筒体内的摩擦弹性件和预应力钢索组件，预应力钢索组件位于筒体中间位置，摩擦弹性件位于预应力钢索组件的两侧，且位于筒体的内壁的两端，摩擦弹性件与筒体盖板相接触。
所述摩擦弹性件包括楔块12，和楔块12左右两侧连接的楔块外壁11，两个楔块外壁11中间且包裹于楔块12外的为橡胶弹簧13。
预应力钢索组件包括预应力索固定隔板15以及预应力钢索6，预应力钢索6连接于左右预应力索固定隔板15中间。
筒体的两端盖板和固定隔板15之间具有钢斜壁7，钢斜壁7与橡胶弹簧13之间具有滑动摩擦材料14。
筒体的两端具有预应力套筒3，9且预应力套筒穿过左右盖板4，8。
在外套筒的端部附近装有两块预应力钢索固定板，预应力钢索一端与固定板相连一端与楔形滑块相连，通过两端与楔形滑块相连的套筒调节预应力的大小，两端滑块滑动时，预应力钢索始终处于受拉状态，充分利用预应力索的拉力作为自回复力，运用摩擦力来耗散地震能量，减轻了地震对建筑结构的作用，保证了结构震后残余变形小，能实现自复位功能。

Claims (7)

1.一种自复位摩擦阻尼器，包括筒体，其特征在于，筒体的两端具有盖板，筒体中间从左至右贯通有一轴向链接杆(2)，轴向杆的左端连接左端转环(1)，筒体的一端固定右端转环(10)轴向链接杆(2)通过其两端同轴套固定于外套筒内，筒体还包括置于筒体内的摩擦弹性件和预应力钢索组件，预应力钢索组件位于筒体中间位置，摩擦弹性件位于预应力钢索组件的两侧，且位于筒体的内壁的两端，摩擦弹性件与筒体盖板相接触。
2.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，所述摩擦弹性件包括楔块(12)，和楔块(12)左右两侧连接的楔块外壁(11)，两个楔块外壁(11)中间且包裹于楔块(12)外的为橡胶弹簧(13)。
3.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，预应力钢索组件包括预应力索固定隔板(15)以及预应力钢索(6)，预应力钢索(6)连接于左右预应力索固定隔板(15)中间。
4.根据权利要求3所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，筒体的两端盖板和固定隔板(15)之间具有钢斜壁(7)，钢斜壁(7)与橡胶弹簧(13)之间具有滑动摩擦材料(14)。
5.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，筒体的两端具有预应力套筒(3，9)，且预应力套筒穿过左右盖板(4，8)。
6.权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器的使用方法，其特征在于，通过调节两端预应力套筒，拉动两端楔形滑块分别向两端移动来调节预应力，所述楔形滑块由橡胶弹簧(13)与滑动摩擦材料(14)以及内壁(11)、外壁以及楔形套筒(12)组成楔形滑块，两端滑块滑动时，预应力钢索始终处于受拉状态，充分利用预应力索的拉力作为自回复力，运用摩擦力来耗散地震能量。
7.权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器的在减轻地震对建筑结构的作用实现自复位功能应用。
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