CN207553343U - 一种阻尼器用出力及行程缩放机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阻尼器用出力及行程缩放机构，包括阻尼器、杠杆、支架、动力作用点和限位装置；动力作用点设置在顶梁的中部，限位装置设置在底梁的中部；杠杆竖直设置，杠杆的顶端与动力作用点相铰接，杠杆的底端与阻尼器的一端相铰接；阻尼器水平设置，阻尼器的另一端与固定块相铰接；杠杆与阻尼器的铰接点位于限位装置内，限位装置能约束阻尼器的侧向失稳；杠杆上铰接有支点板，支点板的两侧分别通过支架与底梁相连接。本实用新型利用杠杆原理，通过动力臂和阻力臂不同比例的调整，可实现采用一种出力和行程定型的阻尼器，能适应不同出力和行程的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程结构减振技术领域，特别是一种阻尼器用出力及行程缩放机构。
背景技术
在建筑工程的各种振动控制工程中，主要的技术指标包括层间剪力和层间位移两个参数。有时层间剪力很大，有时层间位移很大。比如，剪力墙结构中层间剪力大而位移小，隔震工程中，隔震层的位移大而剪力小。常规的处理措施是各个工程都量身定制，针对每一个工程都研发一种与之参数匹配的阻尼器或耗能器，因而现有阻尼器产品都是非标准产品。这就对产品的设计、采购管理、生产、质量控制、形式检验、性能检验、包装、运输以及安装等提出更高的要求，需要工期长，质量要求高，产品造价高。
一直以来，每个项目的阻尼器都量身定制，成为困扰阻尼器产品的最大难题。如何能够设计一种机构，采用出力和行程定型的阻尼器，而能适应结构多种结构不同出力和行程的需求，成为阻尼器实际工程应用中最亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种阻尼器用出力及行程缩放机构，该阻尼器用出力及行程缩放机构利用杠杆原理，通过动力臂和阻力臂不同比例的调整，可实现采用一种出力和行程定型的阻尼器，能适应不同出力和行程的需求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种阻尼器用出力及行程缩放机构，包括阻尼器、杠杆、支架、动力作用点和限位装置。
动力作用点设置在顶梁的中部，限位装置设置在底梁的中部。
杠杆竖直设置，杠杆的顶端与动力作用点相铰接，杠杆的底端与阻尼器的一端相铰接；阻尼器水平设置，阻尼器的另一端与固定块相铰接。
杠杆与阻尼器的铰接点位于限位装置内，限位装置能对阻尼器的行程进行限位。
杠杆上铰接有支点板，支点板的两侧分别通过支架与底梁相连接。
支点板在杠杆上的高度能够调整。
支架与支点板相铰接。
固定块固定设置在底梁与柱的交接处。
假设杠杆与动力作用点之间的铰接点为点A，杠杆与支点板之间的铰接点为点B，杠杆与阻尼器之间的铰接点为点C，点A与点B之间的距离为h2，点B与点C之间的距离为h1；则当阻尼器的行程需缩小，出力需放大时，h1/ h2的比值在2~5之间；当阻尼器的行程需放大，出力需缩小时，h2/ h1的比值在2~5之间。
本实用新型具有的有益效果是：本申请采用杠杆原理，将阻尼器的出力和行程进行缩小或放大，将阻尼器的出力和行程等技术参数适当放大和缩小，施加在结构发生变形的两端，能够适应结构不同的出力和行程的需要。不需要再为每一个工程量身定制，阻尼器产品生产快捷，造价低，质量容易控制。另外，本申请的阻尼器缩放机构，原理清晰，构造简洁。可解决阻尼器参数和结构不同参数需求之间的匹配问题。
附图说明
图1显示了实施例1中一种阻尼器用出力及行程缩放机构的结构示意图。
图2显示了实施例2中一种阻尼器用出力及行程缩放机构的结构示意图。
其中有：1、阻尼器；2、杠杆；3、支架；4、动力作用点；5、限位装置；6、底梁；7、顶梁；8、柱；9、固定块；10、支点板。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1 阻尼器的行程缩小，出力放大
如图1所示，一种阻尼器用出力及行程缩放机构，包括阻尼器1、杠杆2、支架3、动力作用点4和限位装置5。
动力作用点设置在顶梁7的中部，动力作用点优选为一块双耳板。限位装置设置在底梁6的中部。
上述底梁也即F1楼层，顶梁也即为F2楼层，F1楼层与F2楼层之间通过柱8相连接。
杠杆竖直设置，杠杆的顶端（也即动力端）与动力作用点相铰接，优选采用销轴与双耳板连接，其中，铰接点为点A。
杠杆的底端（也即阻力端）与阻尼器的一端相铰接，铰接点为点B。
杠杆可以采用钢结构焊接、型钢结构，也可以采用钢混凝土组合结构。杠杆纵向可以是等截面形式，也可以根据受力大小，采用变截面形式。杠杆自身应具有足够的强度，能够承受动力和阻力作用，同时杠杆应具备足够的刚度。
为便于说明，将杠杆连接阻尼器的一端称为阻力端，另一端称为动力端，是结构发生相对位移的一端。
阻尼器水平设置，阻尼器的另一端与固定块9相铰接，优选采用销轴与固定块相连接。固定块固定在结构上，优选固定设置在底梁与柱的交接处。
阻尼器可以是各种阻尼器或耗能器，包括黏滞阻尼器、金属剪切式阻尼器、钢屈曲约束支撑等。
杠杆与阻尼器的铰接点，也即点B位于限位装置内，限位装置能对阻尼器的行程进行限位，限位装置能防止阻力端的平面外失稳。
杠杆上铰接有支点板10，支点板优选采用销轴与杠杆相铰接，铰接点为点C。
支点板的两侧分别通过支架与底梁相连接，支点板优选与支架相铰接，且铰接点也为点C，也即点C为杠杆的支点。
支架可以采用钢结构焊接、型钢结构，也可以采用钢混凝土组合结构。支架纵向可以是等截面形式，也可以根据受力大小，采用变截面形式。支架应具有足够的强度，能够承受杠杆上的动力和阻力的作用，同时支架应具备足够的刚度，支架顶点的支点处与支架根部的变形可忽略不计。
进一步，支点板优选在杠杆上的高度能够调整，如杠杆从上至下依次设置有若干个铰接孔，支点板则通过销轴能与不同的铰接孔相铰接。然后，通过选择不同长度的支架，使支架与支点板相铰接，进而能够控制支点的位置，使杠杆两端能够满足平衡关系，即：动力*动力臂＝阻力*阻力臂。
当建筑在水平风和地震作用下，楼层F1与F2发生水平相对位移时，其水平相对位移最终体现在A、B两点，根据杠杆原理，C点的水平位移根据h1/h2的比值不同而放大相同的倍数。同时，A、B两点发生水平相对位移，其水平推力作为动力作用在杠杆的动力端，根据杠杆原理，C点的水平推力根据h1/h2的比值不同而缩小相同的倍数。这样，C点的水平位移放大了，而水平力缩小了。杠杆的C点通过销轴将其水平位移和水平作用力传递给阻尼器，成为对阻尼器的行程和出力的需求。这样，相对于A点与B点的水平位移和水平力，阻尼器的行程变大了，而出力缩小了。其大小比例可完全由杠杆h1/h2的比值来确定。通过调节h1/h2的比值，采用一只行程和出力确定的阻尼器，可以适应多种楼层变形和出力需要。
假设点A与点B之间的距离为h2，点B与点C之间的距离为h1；根据实际工程，梁下净高3.0~3.9米，从经济角度，h1与h2的比值一般处于2~5的范围之内，这样可实现，将阻尼器出力相当于放大2~5倍，而行程相当于缩小2~5倍。变相地，当层间剪力很大时，对阻尼器的出力要求并不大；当层间水平位移很小时，对阻尼器的行程要求可以放大。这样，就不必针对特别研制大出力和小行程的阻尼器。同时，阻尼器的质量也容易控制。
实施例2 阻尼器的行程放大，出力缩小
如图2所示，实施例2的结构与实施例1基本相同，不同点在于，支点板位于杠杆上的高度不同，也即支点的位置不同，通过对支点位置的设置，使得h2/h1的比值处于2~5的范围之内，这样可实现，将阻尼器出力相当于缩小2~5倍，而行程相当于放大2~5倍。变相地，当层间剪力很小时，对阻尼器的出力要求可以放大；当层间水平位移很大时，对阻尼器的行程要求可以缩小。这样，就不必针对特别研制小出力和大行程的阻尼器。同时，阻尼器的质量也容易控制。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种阻尼器用出力及行程缩放机构，其特征在于：包括阻尼器、杠杆、支架、动力作用点和限位装置；
动力作用点设置在顶梁的中部，限位装置设置在底梁的中部；
杠杆竖直设置，杠杆的顶端与动力作用点相铰接，杠杆的底端与阻尼器的一端相铰接；阻尼器水平设置，阻尼器的另一端与固定块相铰接；
杠杆与阻尼器的铰接点位于限位装置内，限位装置能对阻尼器的行程进行限位；
杠杆上铰接有支点板，支点板的两侧分别通过支架与底梁相连接。
2.根据权利要求1所述的阻尼器用出力及行程缩放机构，其特征在于：支点板在杠杆上的高度能够调整。
3.根据权利要求1所述的阻尼器用出力及行程缩放机构，其特征在于：支架与支点板相铰接。
4.根据权利要求1所述的阻尼器用出力及行程缩放机构，其特征在于：固定块固定设置在底梁与柱的交接处。
5.根据权利要求1所述的阻尼器用出力及行程缩放机构，其特征在于：假设杠杆与动力作用点之间的铰接点为点A，杠杆与支点板之间的铰接点为点B，杠杆与阻尼器之间的铰接点为点C，点A与点B之间的距离为h2，点B与点C之间的距离为h1；则当阻尼器的行程需缩小，出力需放大时，h1/ h2的比值在2~5之间；当阻尼器的行程需放大，出力需缩小时，h2/ h1的比值在2~5之间。
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2017
- 2017-10-30 CN CN201721429803.4U patent/CN207553343U/zh active Active
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