CN206538892U - 阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阻尼器，包括两块约束板，两块约束板相对设置；还包括至少一个U型件，U型件包括U型耗能部和连接于U型耗能部的直线部分的两个连接部；U型件通过连接部固定于两块约束板之间。本实用新型的阻尼器能够承受的变形量大，并且变形在整个U型耗能部内分布均匀，因此阻尼器在大变形下仍具有良好的抗疲劳特性，稳定高。
Description
技术领域
本实用新型涉及结构抗震领域，尤其涉及一种阻尼器。
背景技术
近年来我国发生了多起地震，造成了巨大的损失。减隔震技术能够有效地提高建筑结构的抗震水平，减小房屋内部所受的地震冲击，是一种非常优秀的抗震技术。其中，消能减震技术是指在建筑结构中安装阻尼器，因此，在震动作用下，通过阻尼器发生耗能作用消耗震动能量，为建筑结构提供附加阻尼比，减小建筑结构的震动响应。该技术已在众多工程中均有应用，其抗震效果已被证实。
按照耗能的原理分类，阻尼器可以分为金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器。金属阻尼器是指采取适当设置，通过阻尼器中金属耗能件发生塑性滞回变形，从而消耗能量的一种阻尼器。金属阻尼器具有耐久性好、稳定性高、耐高温、经济性好等天然的应用优势，是目前应用最为广泛的一种阻尼器。
金属阻尼器的耗能性能主要依靠金属材料塑性变形，如何选择阻尼器的变形形式是设计的关键。现有技术中的金属阻尼器主要存在以下缺点：1)阻尼器的塑性变形部分通常是在阻尼器的同一个位置或有限的几个固定位置，因此该集中的塑性变形会使阻尼器局部区域先发生疲劳破坏，而其他部分尚未达到疲劳次数，因此导致阻尼器突然失稳等现象发生。2)由于金属材料发生塑性变形存在一定的范围，而常规金属阻尼器通常设定屈服较早，因此其后续大变形能力则会有所不足；或者设定屈服较晚，因此其发生耗能变形的屈服位移偏大，不能满足一些结构设计中早屈服、早耗能的性能要求。3)根据工程需要，阻尼器的尺寸应尽可能小，提供的阻尼力应尽可能大，而现有技术中金属阻尼器往往不能达到尺寸与阻尼力的平衡。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种阻尼器，该阻尼器包括：两块约束板，两块所述约束板相对设置；还包括至少一个U型件，所述U型件包括U型耗能部和连接于所述U型耗能部的直线部分的两个连接部；所述U型件通过所述连接部固定于两块所述约束板之间。
进一步地，所述U型件为依次套设的多个，多个所述U型件相套设形成叠合结构，形成叠合结构的多个所述U型件的曲线部分的曲率中心在同一条直线上，相邻两个所述U型件的相对应的所述连接部固定连接，位于外层的所述U型件的两个所述连接部分别与两块所述约束板连接；
优选地，所述阻尼器包括一个或多个所述叠合结构，每个所述叠合结构由两个所述U型件形成；
优选地，形成叠合结构的两个所述U型件的U型耗能部间存在间隙。
进一步地，所述U型件为尺寸相同的多个，其中每两个所述U型件形成一组合结构；形成组合结构中的一个U型件的两个所述连接部分别为第一连接部和第二连接部；形成组合结构的另一个所述U型件的两个所述连接部分别为第三连接部和第四连接部；其中，第三连接部搭接于第一连接部的内侧且第一连接部的外侧与其中一块约束板固定连接，第二连接部搭接于第四连接部的内侧且第四连接部的外侧与另一块约束板固定连接；
优选地，所述第一连接部和第四连接部还分别包括与其相连的延伸部，所述延伸部与相对应的约束板固定连接；
优选地，所述组合结构为两个，并呈镜像排布，两个所述组合结构相对的且直接与约束板相连的两个连接部的延伸部连接在一起。
进一步地，所述U型件的两个连接部通过焊接、铆接或螺栓连接与其它连接部或约束板固定。
进一步地，所述约束板上开设连接孔。
进一步地，所述约束板为钢板；所述U型件的材质为钢材。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型的阻尼器采用U型的耗能部件，能够承受的变形量大，并且变形在整个U型的耗能部分布均匀，因此在大变形下阻尼器还具有良好的疲劳滞回性能，使阻尼器更加稳定可靠。
2.本实用新型的阻尼器能够提供的阻尼力大，具有较高的稳定性，能够应用于建筑墙体间、层间或伸臂桁架处等，具备广泛的应用空间。
3.本实用新型的阻尼器构造简单、取材容易、造价低廉。
附图说明
图1为本实用新型的阻尼器的结构示意图；
图2为图1中阻尼器的剖视图；
图3为本实用新型的阻尼器的另一实施例的结构示意图；
图4为本实用新型的阻尼器的再一实施例的结构示意图。
附图标记：
1-约束板；2-U型耗能部；21-外层U型件耗能部；22-内层U型件耗能部；3-连接部；31-外层U型件连接部；32-内层U型件连接部；33-第一连接部；34-第二连接部；35-第三连接部；36-第四连接部；4-第一延伸部；5-第二延伸部；6-连接孔。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
本实用新型提供的一种阻尼器，包括两块约束板1，两块约束板1相对设置；还包括至少一个U型件，所述U型件包括U型耗能部2和连接于U型耗能部2的直线部分的两个连接部3；所述U型件通过连接部3固定于两块所述约束板1之间。
如图1和图2所示，本实施例中，U型件有四个(图1中仅显示了两个，另外两个由于被遮挡而未示出)，其中每两个U型件的开口相对设置形成一个组合，两个组合并排设置，因此，四个U型件相互配合能够产生更大的阻尼力。当阻尼器上下表面发生强制水平相对运动时，U型耗能部2在上下约束板1的约束作用下，以其弯曲部分的曲率中心为转动圆心发生连续弯曲变形，因此，该阻尼器中U型耗能部2的塑性变形位置将随变形移动，保证了阻尼器的塑性变形在大范围内均匀分布，提高耗能部的利用效率，实现大变形下阻尼器的耗能性能稳定。
优选地，两个约束板1上开设有连接孔6，通过连接孔6将阻尼器与建筑结构连接。
在本实用新型的另一个技术方案中，阻尼器可以采用多个U型件依次套设的结构，例如可以将两个或三个U型件相套设形成叠合结构，形成叠合结构的多个所述U型件的曲线部分的曲率中心在同一条直线上，相邻两个所述U型件的相对应的连接部固定连接，位于外层的所述U型件的两个连接部分别与两块约束板连接。
如图3所示(为清楚显示U型件的U型耗能部和连接部，本图中U型件的U型耗能部和连接部采用了不同的剖面线)，本实施例中，阻尼器包括两个所述叠合结构，每个所述叠合结构由两个所述U型件形成，即外层U型件和内层U型件，两个U型件通过外层U型件连接部31及连接于其内侧的内层U型件连接部32固定在一起；其中，外层U型件耗能部21和外层U型件连接部31为一体成型结构，内层U型件耗能部22和内层U型件连接部32为一体成型结构。该叠合结构通过两个外层U型件连接部31分别连接于两个约束板1上。
优选地，形成叠合结构的两个所述U型件的外内层U型耗能部21、22间存在间隙；更优选地，两个叠合结构开口相对设置形成一个组合。这样的组合能够产生更大的阻尼力。当然，根据环境的需求，可以适当调整形成叠合结构的U型件的数量，并通过其它方式形成不同的组合。
当阻尼器上下表面发生强制水平相对运动时，外内层U型耗能部21、22在上下约束板1和相互约束作用下，分别以各自的弯曲部分的曲率中心为转动圆心发生连续弯曲变形，由于外内层U型件耗能部21、22之间存在间隙，因此二者能够自由相对滑动。在上下约束板1的约束下，阻尼器在变形过程中，U型件始终保持U型不变。
另外，由于地震时振动的方向具有往复性，因此，阻尼器上下表面发生强制水平相对运动的方向时常发生变化，本实施例中阻尼器采用的组合结构能更好的适应振动方向的不定性。当阻尼器上下表面发生某一方向的水平相对运动时，U型件的U型耗能部2能够在上下约束板1表面沿该方向滚动前行，当相对运动反向时，U型件的U型耗能部2又能够沿之前路径返回初始变形点并以相同方式沿上下约束板1朝反向滚动，因此能够产生往复变形，并且在往复变形下，阻尼器中U型件的U型耗能部2的屈服位置随变形而移动，塑性变形均匀分布，从而达到提高阻尼器的耐受力的技术效果。
优选地，U型件选用疲劳性能优异的钢材，例如可以为Q100、Q160、Q225、Q235等钢材；而上下两块约束板1选用具有较高硬度和抗压强度的钢材。
如图4所示，在本发明的另一实施例中，U型件为尺寸相同的多个，其中每两个所述U型件形成一组合结构；形成组合结构中的一个U型件包括第一连接部33和第二连接部34；形成组合结构的另一个U型件包括第三连接部35和第四连接部36；其中，第三连接部35搭接于第一连接部33的内侧且第一连接部33的外侧与其中一块约束板1固定连接，第二连接部34搭接于第四连接部36的内侧且第四连接部36的外侧与另一块约束板1固定连接；第一连接部33和第四连接部36还包括与其相连的第一延伸部4和第二延伸部5，第一延伸部4和第二延伸部5分别与相对应的约束板1固定连接。
优选地，继续结合图4，所述组合结构为两个，并呈镜像排布，两个所述组合结构相对的且直接与约束板相连的两个连接部(即第一连接部33及与其镜像对称的连接部)的延伸部连接在一起，本实施例中，相连的两个连接部的第一延伸部4为一体成型结构。
当阻尼器上下表面发生强制水平相对运动时，形成组合的两个U型件在上下约束板1、第一延伸部4或第二延伸部5以及两个U型件的相互约束作用下，分别以各自的弯曲部分的曲率中心为转动圆心发生连续弯曲变形，U型件耗能部能够在上下约束板1、第一延伸部4或第二延伸部5表面滚动前行，当相对运动反向时，U型件耗能部又能够沿之前路径返回初始变形点并以相同方式反向滚动，因此产生往复变形，并且在往复变形下，阻尼器中U型件耗能部的屈服位置随变形而移动，塑性变形均匀分布，从而达到提高阻尼器的耐受力的技术效果。
优选地，在上述各实施例中，U型件的两个连接部通过焊接、铆接或螺栓连接与其它连接部或约束板固定。
在实际应用中，根据环境的需求，可以将各个实施例中的阻尼器结合使用，以提供更大的阻尼力。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.阻尼器，其特征在于，包括：
两块约束板，两块所述约束板相对设置；
至少一个U型件，所述U型件包括U型耗能部和连接于所述U型耗能部的直线部分的两个连接部；
所述U型件通过所述连接部固定于两块所述约束板之间。
2.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述U型件为依次套设的多个，多个所述U型件相套设形成叠合结构，形成叠合结构的多个所述U型件的曲线部分的曲率中心在同一条直线上，相邻两个所述U型件的相对应的所述连接部固定连接，位于外层的所述U型件的两个所述连接部分别与两块所述约束板连接。
3.如权利要求2所述的阻尼器，其特征在于，所述阻尼器包括一个或多个所述叠合结构，每个所述叠合结构由两个所述U型件形成。
4.如权利要求3所述的阻尼器，其特征在于，形成叠合结构的两个所述U型件的U型耗能部间存在间隙。
5.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述U型件为尺寸相同的多个，其中每两个所述U型件形成一组合结构；形成组合结构中的一个U型件的两个所述连接部分别为第一连接部和第二连接部；形成组合结构的另一个所述U型件的两个所述连接部分别为第三连接部和第四连接部；其中，第三连接部搭接于第一连接部的内侧且第一连接部的外侧与其中一块约束板固定连接，第二连接部搭接于第四连接部的内侧且第四连接部的外侧与另一块约束板固定连接。
6.如权利要求5所述的阻尼器，其特征在于，所述第一连接部和第四连接部还分别包括与其相连的延伸部，所述延伸部与相对应的约束板固定连接。
7.如权利要求6所述的阻尼器，其特征在于，所述组合结构为两个，并呈镜像排布，两个所述组合结构相对的且直接与约束板相连的两个连接部的延伸部连接在一起。
8.如权利要求1、2或5所述的阻尼器，其特征在于，所述U型件的两个连接部通过焊接、铆接或螺栓连接与其它连接部或约束板固定。
9.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述约束板上开设连接孔。
10.如权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述约束板为钢板；所述U型件的材质为钢材。
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