CN118327179A - 一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑消能减震技术领域，具体公开一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，包括上端板、下端板、活动外板、连接件和活动内板；所述下端板具有定位外板；所述定位外板之间具有活动区，所述活动外板配置在所述活动区内；所述活动内板与所述定位外板之间固定地配置有第一黏弹性材料层；所述活动内板与所述活动外板之间固定地配置有第二黏弹性材料层；当外力致使所述活动内板发生位移时，所述第一耗能结构单独参与耗能或第一耗能结构与第二耗能结构共同参与耗能；所述第一黏弹性材料层和/或第二黏弹性材料层具有铅芯。该位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器解决了传统双阶阻尼器二阶耗能元件无复位能力、需要人工检修更换的不便。

Description

一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器

技术领域

本发明涉及建筑消能减震技术领域，具体涉及一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器。

背景技术

基于地震到来时对人们生命财产安全的重大影响，建筑消能减震技术近年来在全国范围内有大量推广应用，其中阻尼器的应用作为一种重要的消能技术发展迅速。

现今多数位移相关型阻尼器在工作时的位移与连接点的相对位移相等，当结构相对变形较小时，阻尼器因位移较小难以充分发挥作用，耗能能力较差。

现有双阶阻尼器，由于可以应对不同强度的地震作用在实际工程中应用广泛，但现有双阶阻尼器多为摩擦型阻尼器，二阶摩擦耗能元件无复位能力，重复工作性能难以保证，震后需花费大量人力进行检修，因此有必要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其采用铅黏弹性材料作为耗能元件，具有自复位功能，解决了传统双阶阻尼器二阶耗能元件无复位能力、需要人工检修更换的不便的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，包括：上端板、下端板、至少一个活动外板、连接件和活动内板。

所述下端板具有至少两个定位外板。

所述连接件配置在所述上端板和下端板之间，且所述连接件的一端与所述上端板连接。

所述活动内板配置为与所述连接件的另一端连接。

所述至少两个定位外板之间具有活动区，所述至少一个活动外板配置在所述活动区内。

所述活动内板与所述定位外板之间固定地配置有第一黏弹性材料层，从而构成第一耗能结构。

所述活动内板与所述至少一个活动外板之间固定地配置有第二黏弹性材料层，从而构成第二耗能结构。

当外力致使所述活动内板发生位移时，所述第一耗能结构单独参与耗能或第一耗能结构与第二耗能结构共同参与耗能。

所述第一黏弹性材料层和/或第二黏弹性材料层具有铅芯。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述活动外板与所述定位外板之间均具有间隙。

所述定位外板具有第一销轴连接组件，所述定位外板通过所述第一销轴连接组件与所述连接件转动连接。

所述连接件的两端分别具有第二销轴连接组件和第三销轴连接组件。

所述连接件通过所述第二销轴连接组件与所述上端板转动连接。

所述连接件通过所述第三销轴连接组件与所述活动内板转动连接。

当外力致使所述活动内板发生水平位移时，所述第一耗能结构参与耗能；

当外力致使所述活动内板的水平位移量超过所述间隙时，所述第二耗能结构参与耗能。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第一销轴连接组件可竖向位移地配置在所述定位外板上。

当外力致使所述活动内板和第一销轴连接组件发生竖向位移时，所述第一耗能结构参与耗能。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述定位外板上配置有竖向条形滑动孔，所述第一销轴连接组件配置为通过所述竖向条形滑动孔与所述定位外板竖向滑动连接。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述活动外板和定位外板的厚度相同。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第一销轴连接组件与第二销轴连接组件的距离小于所述第一销轴连接组件与所述第三销轴连接组件的距离，从而形成放大型杠杆结构。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第一黏弹性材料层和/或第二黏弹性材料层具有装配孔，所述铅芯固定地配置在所述装配孔内。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第一黏弹性材料层和第二黏弹性材料层均为叠层橡胶。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第一黏弹性材料层呈矩形设置，且所述第一黏弹性材料层的高度不大于所述活动内板的高度，所述第一黏弹性材料层的宽度不大于所述定位外板的宽度。

本公开至少一实施例提供的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器中，所述第二黏弹性材料层的高度不大于所述活动外板的高度。

所述第二黏弹性材料层的宽度不大于所述活动外板的宽度。

所述第二黏弹性材料层与所述第一黏弹性材料层厚度相同。

本发明的有益效果为：采用铅和黏弹性材料两种耗能材料有效结合，使阻尼器耗能元件具有自复位能力，震后无需人工更换，重复工作性能良好。

具有双阶耗能功能，当阻尼器工作位移小于预留间隙时，第一耗能结构工作，当阻尼器工作位移超过预留间隙时，第二耗能结构工作。可通过对预留间隙的设计实现不同耗能结构在不同震动等级下参与工作；连接件的位移放大机制可有效提升耗能效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器的立体图。

图2为本发明一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器的主视图。

图3为竖向条形滑动孔的分布示意图。

图4为连接件的立体图。

图5为活动内板与第二黏弹性材料层的连接示意图。

图6为本发明一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器的使用状态图。

图7为本发明一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器的侧视图。

图中：

10、上端板； 11、活动区；

20、下端板； 21、定位外板； 22、竖向条形滑动孔；

30、活动外板；

40、连接件；

50、活动内板；51、轴孔；

60、第一黏弹性材料层；

70、第二黏弹性材料层；71、铅芯；

80、第一销轴连接组件；

90、第二销轴连接组件；

100、第三销轴连接组件。

具体实施方式

下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1至7所示，一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，包括：上端板10、下端板20、活动外板30、连接件40和活动内板50。

具体地，下端板20具有定位外板21；连接件40配置在上端板10和下端板20之间，且连接件40的一端与上端板10连接；活动内板50配置为与连接件40的另一端连接。

进一步的，定位外板21配置有四个，四个呈矩形分布；活动外板30和定位外板21的厚度相同；定位外板21与下端板20固定连接。

具体地，相邻的两个定位外板21之间具有活动区11，活动外板30配置在活动区11内。活动外板30与定位外板21之间均具有间隙。

具体地，活动内板50与定位外板21之间固定地配置有第一黏弹性材料层60，活动内板50与定位外板21均与第一黏弹性材料层60粘合，从而构成第一耗能结构。

进一步的，第一黏弹性材料层60具有四个。

具体地，活动内板50与活动外板30之间固定地配置有第二黏弹性材料层70，活动内板50与活动外板30均与第二黏弹性材料层70粘合，从而构成第二耗能结构。

进一步的，第二黏弹性材料层70具有两个。

具体地，定位外板21具有第一销轴连接组件80，定位外板21通过第一销轴连接组件80与连接件40转动连接。

具体地，连接件40的两端分别具有第二销轴连接组件90和第三销轴连接组件100，连接件40通过销孔与第二销轴连接组件90和第三销轴连接组件100实现转动连接。

连接件40通过第二销轴连接组件90与上端板10转动连接。连接件40通过第三销轴连接组件100与活动内板50转动连接。

在进行使用时，当外力致使活动内板50发生水平位移时，第一耗能结构参与耗能；然而当外力致使活动内板50的水平位移量超过间隙时，第二耗能结构参与耗能。

在本实施例中，第一销轴连接组件80可竖向位移地配置在定位外板21上。

具体地，当外力致使活动内板50和第一销轴连接组件80发生竖向位移时，仅第一耗能结构参与耗能。

具体地，定位外板21上配置有竖向条形滑动孔22，第一销轴连接组件80配置为通过竖向条形滑动孔22与定位外板21竖向滑动连接。

示例性地，第一销轴连接组件80、第二销轴连接组件90和第三销轴连接组件100均包含有光杆螺栓和螺帽，上端板10和活动内板50上均设置有与光杆螺栓相配对的轴孔51，上端板10和活动内板50均通过轴孔和光杆螺栓的结构实现转动连接。

在本实施例中，活动外板30和定位外板21的厚度相同。

在本实施例中，第一销轴连接组件80与第二销轴连接组件90的距离小于第一销轴连接组件80与第三销轴连接组件100的距离，从而形成放大型杠杆结构。

第一销轴连接组件80、第二销轴连接组件90和第三销轴连接组件100与连接件40组成了杠杆放大系统，放大比例为第一销轴连接组件80和第二销轴连接组件90的距离与第一销轴连接组件80和第三销轴连接组件100的距离的比值。由于配备了位移放大机制，可有效提升耗能效果。

在本实施例中，第二黏弹性材料层70具有装配孔(未图示)和铅芯71，铅芯71固定地配置在装配孔内，铅芯71的两端均与第二黏弹性材料层70的正面和背面持平。采用铅和黏弹性材料两种耗能材料结合，使阻尼器耗能元件具有自复位能力，震后无需人工更换，重复工作性能良好。

具体地，第二黏弹性材料层70的端面均与铅芯的中轴线垂直。

在本实施例中，第一黏弹性材料层60和第二黏弹性材料层70均为叠层橡胶。

在本实施例中，第一黏弹性材料层60呈矩形设置，且第一黏弹性材料层60的高度不大于活动内板50的高度，第一黏弹性材料层60的宽度不大于定位外板21的宽度。

在本实施例中，第二黏弹性材料层70的高度不大于活动外板30的高度。第二黏弹性材料层70的宽度不大于活动外板30的宽度。第二黏弹性材料层70与第一黏弹性材料层60厚度相同。

在一些实施例中，第一黏弹性材料层和第二黏弹性材料层均具有装配孔和铅芯，铅芯固定地配置在装配孔内，第一黏弹性材料层和第二黏弹性材料层的端面均与其各自上的铅芯持平，第一黏弹性材料层和第二黏弹性材料层的端面均与其各自上的铅芯的中轴线垂直。

下面将对实施例中的位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器的部分工作原理进行介绍：

在地震作用下，下端板20和上端板10产生相对水平位移，使连接件40以第一销轴连接组件80为轴心转动，带动活动内板50发生相对水平位移，从而使第一耗能单元开始工作；如图6所示，若地震作用增大，使得活动外板30和定位外板21接触时，第二耗能单元开始参与工作。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内；除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。

Claims (10)

1.一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，包括：

上端板；

下端板，具有至少两个定位外板；

至少一个活动外板；

连接件，配置在所述上端板和下端板之间，且所述连接件的一端与所述上端板连接；以及

活动内板，配置为与所述连接件的另一端连接；

其中，所述至少两个定位外板之间具有活动区，所述至少一个活动外板配置在所述活动区内；

所述活动内板与所述定位外板之间固定地配置有第一黏弹性材料层，以构成第一耗能结构；

所述活动内板与所述至少一个活动外板之间固定地配置有第二黏弹性材料层，以构成第二耗能结构；

当外力致使所述活动内板发生位移时，所述第一耗能结构单独参与耗能或第一耗能结构与第二耗能结构共同参与耗能；

所述第一黏弹性材料层和/或第二黏弹性材料层具有铅芯。

2.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述活动外板与所述定位外板之间均具有间隙；

所述定位外板具有第一销轴连接组件，所述定位外板通过所述第一销轴连接组件与所述连接件转动连接；

所述连接件的两端分别具有第二销轴连接组件和第三销轴连接组件；

所述连接件通过所述第二销轴连接组件与所述上端板转动连接；

所述连接件通过所述第三销轴连接组件与所述活动内板转动连接；

当外力致使所述活动内板发生水平位移时，所述第一耗能结构参与耗能；并且

当外力致使所述活动内板的水平位移量超过所述间隙时，所述第二耗能结构参与耗能。

3.根据权利要求2所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第一销轴连接组件可竖向位移地配置在所述定位外板上；

当外力致使所述活动内板和第一销轴连接组件发生竖向位移时，所述第一耗能结构参与耗能。

4.根据权利要求3所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述定位外板上配置有竖向条形滑动孔，所述第一销轴连接组件配置为通过所述竖向条形滑动孔与所述定位外板竖向滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述活动外板和定位外板的厚度相同。

6.根据权利要求2所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第一销轴连接组件与第二销轴连接组件的距离小于所述第一销轴连接组件与所述第三销轴连接组件的距离，以形成放大型杠杆结构。

7.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第一黏弹性材料层和/或第二黏弹性材料层具有装配孔，所述铅芯固定地配置在所述装配孔内。

8.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第一黏弹性材料层和第二黏弹性材料层均为叠层橡胶。

9.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第一黏弹性材料层呈矩形设置，且所述第一黏弹性材料层的高度不大于所述活动内板的高度；

所述第一黏弹性材料层的宽度不大于所述定位外板的宽度。

10.根据权利要求1所述的一种位移放大型双阶铅黏弹性阻尼器，其特征在于，所述第二黏弹性材料层的高度不大于所述活动外板的高度；

所述第二黏弹性材料层的宽度不大于所述活动外板的宽度；

所述第二黏弹性材料层与所述第一黏弹性材料层厚度相同。