CN203977612U - 一种新型阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型阻尼器，包括套筒、弹簧、连接构件以及挡板，所述套筒包括外套筒、内套筒，所述弹簧包括一级预压弹簧、后二级变刚度自由弹簧，一级预拉弹簧、前二级变刚度自由弹簧，所述连接构件为实心杆和空心管，所述挡板为拉力板和压力板。本实用新型可以满足对附加阻尼和附加刚度有不同需求的振动控制目标。预压弹簧在外套筒内运动时，由弹簧预压力提供初始刚度，预拉弹簧在内套筒内运动时，由弹簧预拉力提供初始刚度，保证结构在中小震情况下不产生位移形变。本装置的附加刚度仅在大变形时启动，避免中小震时引起过大的变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型阻尼器，属于土木工程领域。
背景技术
传统的结构抗震方法是通过增强结构自身的抗震性能来抵御地震的作用，即由结构本身储存和耗散地震能量。但这是被动消极的抗震对策，对于比较严重的自然灾害，这种方法既不经济，也无法满足安全要求。近年来，人们对结构进行抗震设计的同时，开始注重消能减震技术的运用，一般是在非承重结构部位采用具有耗能能力的阻尼器。
用于结构振动控制的阻尼器是通过提供阻尼以减少振动能量。当结构遭受中小地震作用时，通过安装弹簧阻尼器可以提供弹簧阻尼，可以减小结构的位移和加速度。在中小地震作用下，若结构附加刚度过大，可能引起加速度反应的上升，以及引起结构层间剪力上升，进而导致室内产生加速度相关的破坏。当结构遭受大震作用时，主体结构可能发生屈服导致结构整体刚度降低，此时结构层间位移刚度较敏感，结构整体刚度过低可能引起较大层间位移，进而导致结构层破坏等失效模式。即结构遭受中小地震和大震时，有不同的控制目标，因而对附加阻尼和附加刚度有不同需求，现有的阻尼器无法满足该要求。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型阻尼器，能够实现多级变刚度的阻尼效果，使得结构在中小地震时依靠结构自身刚度抗震，在大变形初期减小结构的刚度，并在后期增大结构刚度的阻尼器。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种新型阻尼器，包括套筒、弹簧、连接构件以及挡板，所述套筒包括外套筒、内套筒，所述弹簧包括一级预压弹簧、后二级变刚度自由弹簧，一级预拉弹簧、前二级变刚度自由弹簧，所述连接构件为实心杆和空心管，所述挡板为拉力板和压力板；所述一级预压弹簧两端分别固定于外套筒和压力板上，所述一级预拉弹簧两端分别固定于内套筒和拉力板上，所述后二级变刚度自由弹簧的固定端在外套筒的后壁上，所述前二级变刚度自由弹簧的固定端在拉力板的前端面上，并套在实心杆上；所述实心杆连接拉力板，拉力板与内套筒之间设置第三橡胶垫，所述实心杆的直径小于空心管的直径，实心杆套在空心管内，所述空心管的端部与实心杆之间设置第一橡胶垫；所述空心管连接压力板，所述压力板和外套筒之间设置第二橡胶垫；所述外套筒和内套筒之间设有限位弹簧；所述外套筒内设有限位板；所述限位板的后端设置有第四橡胶垫。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型可以满足对附加阻尼和附加刚度有不同需求的振动控制目标。预压弹簧在外套筒内运动时，由弹簧预压力提供初始刚度，预拉弹簧在内套筒内运动时，由弹簧预拉力提供初始刚度，保证结构在中小震情况下不产生位移形变。本装置的附加刚度仅在大变形时启动，避免中小震时引起过大的变形。
附图说明
图1为本实用新型阻尼器结构示意图。
图2为实心杆和空心管之间的连接示意图。
图3为阻尼器受压示意图。
图4为阻尼器受拉示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1至图2所示，一种新型阻尼器，包括套筒、弹簧、连接构件以及挡板，所述套筒包括外套筒1、内套筒2，所述弹簧包括一级预压弹簧3、后二级变刚度自由弹簧4，一级预拉弹簧5、前二级变刚度自由弹簧6，所述连接构件为实心杆7和空心管8，所述挡板为拉力板9和压力板10；所述一级预压弹簧3两端分别固定于外套筒1和压力板10上，所述一级预拉弹簧5两端分别固定于内套筒2和拉力板9上，所述后二级变刚度自由弹簧4的固定端在外套筒1的后壁上，所述前二级变刚度自由弹簧6的固定端在拉力板9的前端面上，并套在实心杆7上；所述实心杆7连接拉力板9，拉力板9与内套筒2之间设置第三橡胶垫13，所述实心杆7的直径小于空心管8的直径，实心杆7套在空心管8内，所述空心管8的端部与实心杆7之间设置第一橡胶垫11；所述空心管8连接压力板10，所述压力板10和外套筒1之间设置第二橡胶垫12；所述外套筒1和内套筒2之间设有限位弹簧15；所述外套筒1内设有限位板16；所述限位板16的后端设置有第四橡胶垫14。
一级预压弹簧3置于外套筒1内，两端分别固定于外套筒1内壁和压力板10上，通过焊接与外套筒1连接，通过铆固与压力板10连接，由压力板10限制其变形以产生预压力，压力板10中间开洞。一级预拉弹簧5置于内套筒2内，两端分别固定于内套筒2内壁和拉力板9上，通过焊接与内套筒2连接，通过铆固与拉力板9连接， 拉力板9限制其变形以产生预拉力，拉力板9与实心杆7连接，穿过空心管8至固定端。
外套筒1内侧和拉力板9外侧设有二级变刚度自由弹簧。外套筒1和内套筒2间设有限位弹簧15以保证内套筒2在不受拉力时不接触二级变刚度自由弹簧。
该阻尼器在受到压力时，压力通过实心杆7传至空心管8上，再传至压力板10，一级预压弹簧3提供相应的初始抗力，装置刚度保持不变。当压力达到一级预压弹簧3预压力后，一级预压弹簧3继续被压缩，此时装置附加刚度减小。随着内套筒2产生位移，至内套筒2外壁接触后二级变刚度自由弹簧4后，装置附加刚度开始增大，如图3所示。该阻尼器在受到拉力时，拉力通过实心杆7传至拉力板9，一级预拉弹簧5提供相应的初始抗力，装置刚度保持不变。当拉力达到一级预拉弹簧5预拉力后，一级预拉弹簧5续被拉伸，此时装置附加刚度减小。当拉力板9运动至一定位置，使前二级变刚度自由弹簧6接触到压力板9后，阻尼器刚度开始增大，如图4所示。
Claims (1)
1.一种新型阻尼器，包括套筒、弹簧、连接构件以及挡板，其特征在于，所述套筒包括外套筒（1）、内套筒（2），所述弹簧包括一级预压弹簧（3）、后二级变刚度自由弹簧（4），一级预拉弹簧（5）、前二级变刚度自由弹簧（6），所述连接构件为实心杆（7）和空心管（8），所述挡板为拉力板（9）和压力板（10）；所述一级预压弹簧（3）两端分别固定于外套筒（1）和压力板（10）上，所述一级预拉弹簧（5）两端分别固定于内套筒（2）和拉力板（9）上，所述后二级变刚度自由弹簧（4）的固定端在外套筒（1）的后壁上，所述前二级变刚度自由弹簧（6）的固定端在拉力板（9）的前端面上，并套在实心杆（7）上；所述实心杆（7）连接拉力板（9），拉力板（9）与内套筒（2）之间设置第三橡胶垫（13），所述实心杆（7）的直径小于空心管（8）的直径，实心杆（7）套在空心管（8）内，所述空心管（8）的端部与实心杆（7）之间设置第一橡胶垫（11）；所述空心管（8）连接压力板（10），所述压力板（10）和外套筒（1）之间设置第二橡胶垫（12）；所述外套筒（1）和内套筒（2）之间设有限位弹簧（15）；所述外套筒（1）内设有限位板（16）；所述限位板（16）的后端设置有第四橡胶垫（14）。
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