CN114108864A - 一种阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明用于减振技术领域，特别是涉及一种阻尼器，包括剪切腹板和耗能件，沿着所述剪切腹板的高度方向，所述剪切腹板的一端设有第一安装板，另一端设有第二安装板，沿着所述剪切腹板的厚度方向，所述耗能件设在所述剪切腹板的两侧，所述耗能件的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板连接，所述剪切腹板的屈服强度低于所述耗能件的屈服强度，由于剪切腹板屈服强度低，所以在振动条件下先是剪切腹板开始出现屈服耗能，而位于剪切腹板两侧的耗能件由于屈服强度高于剪切腹板，仍处于弹性耗能阶段，而弹性阶段的耗能件能有效的防止剪切腹板面外屈曲的扩张，有效防止剪切腹板发生过大的面外屈曲变形，使得该阻尼器耗能性能得到改善。

Description

一种阻尼器
技术领域
本发明用于减振技术领域，特别是涉及一种阻尼器。
背景技术
在现有的建筑消能建筑技术中，常用的方式是通过合理布置阻尼器，以被动耗能的形式降低地震对结构的影响。
剪切型金属阻尼器作为一种消能设备，由于其具有构造简单、方便安装、占地空间小、成本低廉等优点，在实际工程中已得到普遍使用，但是剪切型金属阻尼器的耗能板在屈服后由于变形增加，会造成阻尼器在工作中剪切腹板发生过大的面外屈曲和整体扭转，严重制约着剪切阻尼器的耗能。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种阻尼器，有效防止剪切腹板面外屈曲的扩张，提高阻尼器耗能性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻尼器，包括剪切腹板和耗能件，沿着所述剪切腹板的高度方向，所述剪切腹板的一端设有第一安装板，另一端设有第二安装板，沿着所述剪切腹板的厚度方向，所述耗能件设在所述剪切腹板的两侧，所述耗能件的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板连接，所述剪切腹板的屈服强度低于所述耗能件的屈服强度。
上述技术方案中至少具有如下优点或有益效果：由于剪切腹板屈服强度低，所以在振动条件下先是剪切腹板开始出现屈服耗能，而位于剪切腹板两侧的耗能件由于屈服强度高于剪切腹板，仍处于弹性耗能阶段，而弹性阶段的耗能件能有效的防止剪切腹板面外屈曲的扩张，有效防止剪切腹板发生过大的面外屈曲变形，有效提高阻尼器耗能性能。
进一步作为本发明技术方案的改进，沿着所述剪切腹板的宽度方向，所述剪切腹板的一端设有第一翼缘板，另一端设有第二翼缘板，所述第一翼缘板的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板固定，所述第二翼缘板的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板固定。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述剪切腹板的一侧设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架与所述第一安装板固定连接，所述第二固定架与所述第二安装板固定连接，所述耗能件的一端与所述第一固定架固定连接，所述耗能件的另一端与所述第二固定架固定连接。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一固定架上设有第一键槽，所述第二固定架上设有第二键槽，所述第一键槽与所述第二键槽对齐，所述第一键槽中通过第一连接件固定有第一连接板，所述第二键槽中通过第二连接件固定有第二连接板，所述耗能件的一端与所述第一连接板固定，所述耗能件的另一端与所述第二连接板固定。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述剪切腹板的另一侧设有第三固定架和第四固定架，所述第三固定架与所述第一安装板固定连接，所述第四固定架与所述第二安装板固定连接，所述耗能件的一端与所述第三固定架固定连接，所述耗能件的另一端与所述第四固定架固定连接。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述第三固定架上设有第三键槽，所述第四固定架上设有第四键槽，所述第三键槽与所述第四键槽对齐，所述第三键槽中通过第三连接件固定有第三连接板，所述第四键槽中通过第四连接件固定有第四连接板，所述耗能件的一端与所述第三连接板固定，所述耗能件的另一端与所述第四连接板固定。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述剪切腹板的每一侧均设有多个所述耗能件，各所述耗能件沿所述剪切腹板的宽度方向间隔布置。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述耗能件为H型结构。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述耗能件的一侧与所述剪切腹板相互贴合或者相互间隔。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述剪切腹板的两侧抛光处理，所述剪切腹板用于贴合或用于靠近所述剪切腹板的一侧抛光处理。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例的主视图；
图3是图1所示实施例的侧向剖视图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参见图1～图3，本发明提供了一种阻尼器，包括剪切腹板5和耗能件6，沿着剪切腹板5的高度方向，剪切腹板5的一端设有第一安装板1，另一端设有第二安装板2，沿着剪切腹板5的厚度方向，耗能件6设在剪切腹板5的两侧，耗能件6的两端分别与第一安装板1和第二安装板2连接，剪切腹板5的屈服强度低于耗能件6的屈服强度。
第一安装板1和第二安装板2上均设有相应的安装孔，使用过程中，阻尼器通过第一安装板1和第二安装板2安装在两墙体之间，由于剪切腹板5屈服强度低，所以在振动条件下先是剪切腹板5开始出现屈服耗能，而位于剪切腹板5两侧的耗能件6由于屈服强度高于剪切腹板5，仍处于弹性耗能阶段，而弹性阶段的耗能件6能有效的防止剪切腹板5面外屈曲的扩张，有效防止剪切腹板5发生过大的面外屈曲变形，提高了该阻尼器耗能性。
本发明中的剪切腹板5选用屈服强度低的材料制作，耗能件6选用屈服强度高的材料制作。
在一些实施例中，剪切腹板5的每侧均设有多个耗能件6，各个耗能件6沿着剪切腹板5的宽度方向间隔布置，具体的，本申请中，剪切腹板5的每侧均设有3个耗能件6，剪切腹板5两侧的耗能件6相互对称布置，各耗能件6的两端均与第一安装板1和第二安装板2连接。
当处于小震或风振条件时，由于剪切腹板5所用材料屈服强度低的原因，剪切腹板5先开始出现屈服耗能，位于剪切腹板5两侧的耗能件6由于所用材料屈服强度高于剪切腹板5，所以耗能件6将仍处于弹性耗能阶段，随着荷载的不断增加，剪切腹板5开始出现较大的面外变形，而此时正处于弹性阶段的耗能件6能有效的防止剪切腹板5面外屈曲的扩张，减缓剪切腹板5的破坏，从而改善剪切腹板5的耗能，当处于大震作用条件时，耗能件6开始出现屈服耗能，随着荷载的持续增加，多个耗能件6将同时参与工作，最终实现多阶段耗能。
由于耗能件6位于剪切腹板5两侧，占用空间更小，合理的解决了目前分阶段耗能阻尼器需要较大空间布置，安装不灵活问题，此外，由于本发明引入了耗能件6的使用，相比于传统的剪切型阻尼器，将有效的提高阻尼器的承载力，增加结构的承载力储备。
在本申请中，剪切腹板5的高度方向即为图中所示的上下方向，剪切腹板5的宽度方向即为图中所示的左右方向，剪切腹板5的厚度方向即为图中所示的前后方向。
在一些实施例中，剪切腹板5的前后侧均设有固定架。
具体的，剪切腹板5的前侧设有第一固定架8和第二固定架10，第一固定架8和第二固定架10沿着上下方向间隔布置在剪切腹板5的两端，且第一固定架8与第一安装板1固定焊接，第二固定架10与第二安装板2固定焊接。
参见图3，在剪切腹板5的后侧设有第三固定架12和第四固定架13，第三固定架12和第四固定架13沿着上下方向间隔布置在剪切腹板5的两端。
耗能件6的结构为H型结构，剪切腹板5前侧的耗能件6的一端与第一固定架8连接，另一端与第二固定架10连接，剪切腹板5后侧的耗能件6的一端与第三固定架12连接，另一端与第四固定架13连接。
其中H型结构的耗能件6的其中一个侧面与剪切腹板5贴靠，H型结构的耗能件6的另一个侧面朝向外部。
进一步的，剪切腹板5的两侧面做抛光处理，耗能件6用于贴靠剪切腹板5的一侧也做抛光处理，这样能够减小在后续受力过程中剪切腹板5与耗能件6之间产生的摩擦阻力，提高阻尼器的耗能性能。
在另外一些实施例中，将耗能件6与剪切腹板5间隔一定距离设置，这样也能够达到耗能的目的。
优选的，本申请中，耗能件6与剪切腹板5之间间隔的距离为5mm，此距离并非固定值，仅是本发明的优选方式距离，任何对此距离的改进都应视为本发明的保护范围。
为了保证耗能件6与剪切腹板5之间的间隙保持稳定，本申请中，固定在第一安装板1上的第一固定架8与剪切腹板5的前侧面之间的间距为5mm，固定在第一安装板1上的第三固定架12与剪切腹板5的后侧面之间的间距为5mm，固定在第二安装板2上的第二固定架10与剪切腹板5的前侧面之间的间距为5mm，固定在第二安装板2上的第四固定架13与剪切腹板5的后侧面之间的间距为5mm。
在一些实施例中，剪切腹板5的左右两端分别固定有第一翼缘板3和第二翼缘板4，具体的，第一翼缘板3与剪切腹板5的左边垂直焊接，第二翼缘板4与剪切腹板5的右边垂直焊接，这样使得剪切腹板5能够保持稳定，提高阻尼器的整体性。
在一些实施例中，第一固定架8上设有第一键槽，第二固定架10上设有第二键槽，第一键槽与第二键槽对齐，第一键槽中通过第一连接件14固定有第一连接板17，第二键槽中通过第二连接件11固定有第二连接板7，耗能件6的一端与第一连接板17焊接固定，另一端与第二连接板7焊接固定。
第三固定架12上设有第三键槽，第四固定架13上设有第四键槽，第三键槽与第四键槽对齐，第三键槽中通过第三连接件15固定有第三连接板18，第四键槽中通过第四连接件16固定有第四连接板19，耗能件6的一端与第三连接板18焊接固定，耗能件6的另一端与第四连接板19焊接固定。
具体的，第一键槽沿着垂直于剪切腹板5的方向延伸，第一键槽中开设有螺纹孔，第一连接板17上也设有螺纹孔，第一连接板17装配到第一键槽中之后，第一连接板17上的螺纹孔与第一键槽中的螺纹孔对齐，然后在两个螺纹孔中穿设抗剪型高强螺栓将二者连接起来，同样，第二键槽也是沿着垂直于剪切腹板5的方向延伸，第二键槽中也开设有螺纹孔，第二连接板7上也设有螺纹孔，第二连接板7装配到第二键槽中之后，第二连接板7上的螺纹孔与第二键槽中的螺纹孔对齐，然后在两个螺纹孔中穿设抗剪型高强螺栓将二者连接起来。
第三键槽沿着垂直于剪切腹板5的方向延伸，第三键槽中开设有螺纹孔，第三连接板18上也设有螺纹孔，第三连接板18装配到第三键槽中之后，第三连接板18上的螺纹孔与第三键槽中的螺纹孔对齐，然后在两个螺纹孔中穿设抗剪型高强螺栓将二者连接起来，同样，第四键槽沿着垂直于剪切腹板5的方向延伸，第四键槽中也开设有螺纹孔，第四连接板19上设有螺纹孔，第四连接板19装配到第四键槽中之后，第四连接板19上的螺纹孔与第四键槽中的螺纹孔对齐，然后在两个螺纹孔中穿设抗剪型高强螺栓将二者连接起来。
需要说明的是，现有技术中常见的关于连接板与固定架的连接形式如铆接等适合应用于本发明中的连接形式也应落入本发明的保护范围。
在一些实施例中，如果在剪切腹板5的每侧都设置多个耗能件6，则在相应的固定架上也设置相应的键槽，并在键槽中通过连接件固定连接板，然后将各个耗能件6焊接固定在相应的连接板上即可。
由于耗能件6与相应的固定架之间通过抗剪型高强螺栓连接，而不是焊接连接，所以耗能件6与固定架之间不会存在焊接应力，降低了耗能件6因焊缝处破坏而不能实现分阶段、防屈曲效果的风险，此外，这种螺栓连接的方式也使得本申请的阻尼器安装灵活，耗能件6发生损坏时，能及时的更换以保证阻尼器能继续耗能。
当然，本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种阻尼器，其特征在于：包括剪切腹板和耗能件，沿着所述剪切腹板的高度方向，所述剪切腹板的一端设有第一安装板，另一端设有第二安装板，沿着所述剪切腹板的厚度方向，所述耗能件设在所述剪切腹板的两侧，所述耗能件的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板连接，所述剪切腹板的屈服强度低于所述耗能件的屈服强度。
2.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于：沿着所述剪切腹板的宽度方向，所述剪切腹板的一端设有第一翼缘板，另一端设有第二翼缘板，所述第一翼缘板的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板固定，所述第二翼缘板的两端分别与所述第一安装板和所述第二安装板固定。
3.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于：所述剪切腹板的一侧设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架与所述第一安装板固定连接，所述第二固定架与所述第二安装板固定连接，所述耗能件的一端与所述第一固定架固定连接，所述耗能件的另一端与所述第二固定架固定连接。
4.根据权利要求3所述的阻尼器，其特征在于：所述第一固定架上设有第一键槽，所述第二固定架上设有第二键槽，所述第一键槽与所述第二键槽对齐，所述第一键槽中通过第一连接件固定有第一连接板，所述第二键槽中通过第二连接件固定有第二连接板，所述耗能件的一端与所述第一连接板固定，所述耗能件的另一端与所述第二连接板固定。
5.根据权利要求3所述的阻尼器，其特征在于：所述剪切腹板的另一侧设有第三固定架和第四固定架，所述第三固定架与所述第一安装板固定连接，所述第四固定架与所述第二安装板固定连接，所述耗能件的一端与所述第三固定架固定连接，所述耗能件的另一端与所述第四固定架固定连接。
6.根据权利要求5所述的阻尼器，其特征在于：所述第三固定架上设有第三键槽，所述第四固定架上设有第四键槽，所述第三键槽与所述第四键槽对齐，所述第三键槽中通过第三连接件固定有第三连接板，所述第四键槽中通过第四连接件固定有第四连接板，所述耗能件的一端与所述第三连接板固定，所述耗能件的另一端与所述第四连接板固定。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的阻尼器，其特征在于：所述剪切腹板的每一侧均设有多个所述耗能件，各所述耗能件沿所述剪切腹板的宽度方向间隔布置。
8.根据权利要求7所述的阻尼器，其特征在于：所述耗能件为H型结构。
9.根据权利要求8所述的阻尼器，其特征在于：所述耗能件的一侧与所述剪切腹板相互贴合或者相互间隔。
10.根据权利要求9所述的阻尼器，其特征在于：所述剪切腹板的两侧抛光处理，所述剪切腹板用于贴合或靠近所述剪切腹板的一侧抛光处理。
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