CN208023763U - 大刚度转动摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大刚度转动摩擦阻尼器，涉及建筑工程技术领域。其包括H形钢梁段、腹板盖板、上翼缘盖板、下翼缘盖板和摩擦型高强螺栓；腹板盖板跨断开的H形钢梁段腹板贴于其两侧，通过摩擦型高强螺栓连接；下翼缘上盖板和下翼缘下盖板跨断开的下翼缘分别贴于其上下侧，通过摩擦型高强螺栓连接；H形钢梁段腹板和下翼缘在缺口一侧开螺栓孔，该侧为本阻尼器的固定侧，另一侧开长圆螺栓孔，该侧为本阻尼器的滑动侧；对应于缺口位置，上翼缘上盖板和上翼缘下盖板分别贴于上翼缘的上表面和下表面，通过摩擦型高强螺栓连接。本实用新型所述大刚度转动摩擦阻尼器具有较大的转动刚度、明确的转动中心和良好的耗能减震性能，且不会影响建筑空间。

Description

大刚度转动摩擦阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体是涉及一种大刚度转动摩擦阻尼器。

背景技术

近些年来，随着全球范围内地震频发，以及为了满足日益提高的工程结构的发展需要，结构减震被动控制理论得到了广泛应用，其突破了传统的依靠结构本身的延性来消耗地震能量的抗震方法，主要依靠外加的消能装置来消耗地震能量，减小甚至消除主体结构的破坏。

摩擦阻尼器是一种附加在结构上的耗能装置，通过滑动摩擦力做功耗散能量，对结构起耗能减震作用。小震时，结构本身具有足够刚度，处于弹性状态，摩擦阻尼器不产生滑移；中震、大震时，结构变形增大，摩擦阻尼器产生滑移，为结构提供附加阻尼，消能减震，从而保护主体结构的安全。

但是，目前的摩擦阻尼器，普遍存在以下不足：阻尼器与主结构的连接方式多为支撑式或腋撑式，占用了建筑使用空间，影响建筑美观；对于转动型摩擦阻尼器，发生转动后刚度低；且在工作过程中，转动中心发生变化。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种转动刚度较大，转动中心明确，且不占用建筑空间的大刚度转动摩擦阻尼器，在弹性工作阶段为主体结构提供足够的附加刚度，在工作阶段转动中心不变。

为了实现上述目标，本实用新型提供了如下技术方案：

一种大刚度转动摩擦阻尼器，包括H形钢梁段上翼缘、H形钢梁段下翼缘、H形钢梁段腹板、两块腹板盖板、上翼缘上盖板、两块上翼缘下盖板、两块下翼缘上盖板和下翼缘下盖板；

所述H形钢梁段上翼缘和H形钢梁段下翼缘上下平行设置，H形钢梁段腹板垂直连接于H形钢梁段上翼缘和H形钢梁段下翼缘之间，并与H形钢梁段上翼缘和H形钢梁段下翼缘共同构成H形钢梁段；

所述H形钢梁段上翼缘在梁段范围内保持连续，H形钢梁段下翼缘和H形钢梁段腹板分别在钢梁段某截面处断开并各自形成一段距离的下翼缘缺口和腹板缺口；

对应于腹板缺口的上方区域，所述上翼缘上盖板和两块上翼缘下盖板分别贴于H形钢梁段上翼缘的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓与H形钢梁段上翼缘连接，且两块上翼缘下盖板分别位于H形钢梁段腹板的前后两侧，并相对于H形钢梁段腹板对称布置；

两块腹板盖板跨腹板缺口分别贴于H形钢梁段腹板的前后两侧面，并通过摩擦型高强螺栓与H形钢梁段腹板连接；

两块下翼缘上盖板和下翼缘下盖板跨下翼缘缺口分别贴于H型钢梁段下翼缘的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓与H型钢梁段下翼缘连接，且两块下翼缘上盖板分别位于H形钢梁段腹板的前后两侧，并相对于H形钢梁段腹板对称布置。

进一步，以腹板缺口和下翼缘缺口为界，左侧为所述大刚度转动摩擦阻尼器的固定侧，右侧为所述大刚度转动摩擦阻尼器的滑移侧；

所述固定侧的H形钢梁段下翼缘和H形钢梁段腹板中分别开设常规的螺栓孔；

所述滑移侧的H形钢梁段下翼缘和H形钢梁段腹板中分别开设适应于该大刚度转动摩擦阻尼器转动的长圆螺栓孔；

所述H形钢梁段上翼缘、腹板盖板、上翼缘上盖板、上翼缘下盖板、下翼缘上盖板及下翼缘下盖板分别在摩擦型高强螺栓的安装位置处开设常规的螺栓孔。

优选的，所述滑动侧腹板盖板与H形钢梁段腹板及下翼缘上盖板、下翼缘下盖板与H形钢梁段下翼缘间可加入摩擦片，或通过使用耐磨板、对摩擦面进行机械处理、化学处理等方式提高摩擦面的摩擦系数或耐磨性。

本实用新型采用的以上技术方案，与现有技术相比，作为举例而非限定，具有以下的有益效果：

(1)采用H形截面钢梁段、钢盖板和摩擦型高强螺栓组成的大刚度转动摩擦阻尼器具有较大的转动刚度，在阻尼器发生滑动过程中，仍然能够给主体结构提供相对较大的附加刚度，提高了连接处刚性。

(2)H形钢梁段上翼缘不断开，阻尼器在工作过程中，滑移侧以上翼缘为中心转动，转动中心位置不变。

(3)本大刚度转动摩擦阻尼器安装在梁段中，不会占用使用空间，影响建筑美观。

附图说明

图1为本实用新型所述大刚度转动摩擦阻尼器的正视示意图；

图2为本实用新型所述大刚度转动摩擦阻尼器的侧视示意图；

图3为本实用新型所述H形钢梁段的正视示意图；

图4为本实用新型所述H形钢梁段上翼缘的结构示意图；

图5为本实用新型所述H形钢梁段下翼缘的结构示意图；

图6为本实用新型所述腹板盖板的结构示意图；

图7为本实用新型所述上翼缘上盖板的结构示意图；

图8为本实用新型所述上翼缘下盖板的结构示意图；

图9为本实用新型所述下翼缘上盖板的结构示意图；

图10为本实用新型所述下翼缘下盖板的结构示意图；

图11为本实用新型所述大刚度转动摩擦阻尼器的一种安装图。

附图标记说明

1 H形钢梁段上翼缘

1a 螺栓孔

2 H形钢梁段下翼缘

2a 螺栓孔

2b 长圆螺栓孔

2c 下翼缘缺口

3 H形钢梁段腹板

3a 螺栓孔

3b 斜向长圆螺栓孔

3c 腹板缺口

4 腹板盖板

4a 螺栓孔

5 上翼缘上盖板

5a 螺栓孔

6 上翼缘下盖板

6a 螺栓孔

7 下翼缘上盖板

7a 螺栓孔

8 下翼缘下盖板

8a 螺栓孔

9 摩擦型高强螺栓

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本实用新型提供的大刚度转动摩擦阻尼器的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，并非是对本实用新型任何形式的限定。本实用新型实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本实用新型优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本实用新型实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图11所示，本实用新型提供一种大刚度转动摩擦阻尼器。该大刚度转动摩擦阻尼器，包括H形钢梁段上翼缘1、H形钢梁段下翼缘2、H形钢梁段腹板3、两块腹板盖板4、上翼缘上盖板5、两块上翼缘下盖板6、两块下翼缘上盖板7和下翼缘下盖板8。

其中，H形钢梁段上翼缘1和H形钢梁段下翼缘2上下平行设置，H形钢梁段腹板3垂直连接于H形钢梁段上翼缘1和H形钢梁段下翼缘2之间，并与H形钢梁段上翼缘1和H形钢梁段下翼缘2共同构成H形钢梁段。H形钢梁段上翼缘1在梁段范围内保持连续，H形钢梁段下翼缘2和H形钢梁段腹板3分别在钢梁段某截面处断开并各自形成一段距离的下翼缘缺口2c和腹板缺口3c，下翼缘缺口2c和腹板缺口3c可以保证该大刚度转动摩擦阻尼器在罕遇地震下能够发生转动，且有足够的转动空间。

进一步，对应于腹板缺口3c上方区域，上翼缘上盖板5和两块上翼缘下盖板6分别贴于H形钢梁段上翼缘1的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓9与H形钢梁段上翼缘1连接；其中，两块上翼缘下盖板6分别位于H形钢梁段腹板3的前后两侧，且相对于H形钢梁段腹板3对称布置。两块腹板盖板4跨腹板缺口3分别贴于H形钢梁段腹板3的前后两侧面，并通过摩擦型高强螺栓9与H形钢梁段腹板3连接。两块下翼缘上盖板7和下翼缘下盖板8跨下翼缘缺口2c分别贴于H型钢梁段下翼缘2的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓9与H型钢梁段下翼缘2连接；其中，两块下翼缘上盖板7分别位于H形钢梁段腹板3的前后两侧，且相对于H形钢梁段腹板3对称布置。上述腹板盖板4、下翼缘上盖板7、下翼缘下盖板8均在全长范围内各自保持连续。

本实施例所述大刚度转动摩擦阻尼器以腹板缺口3c和下翼缘缺口2c为界，左侧为其固定侧，右侧为其滑移侧，且固定侧的承载力大于滑移侧的承载力。进一步，固定侧的H形钢梁段下翼缘2和H形钢梁段腹板3中分别开设常规的螺栓孔2a和螺栓孔3a，滑移侧的H形钢梁段下翼缘2和H形钢梁段腹板3中分别开设适应于该大刚度转动摩擦阻尼器转动的长圆螺栓孔2b和斜向长圆螺栓孔3b；同时，H形钢梁段上翼缘1、腹板盖板4、上翼缘上盖板5、上翼缘下盖板6、下翼缘上盖板7及下翼缘下盖板8分别在摩擦型高强螺栓9的安装位置处开设常规的螺栓孔1a、螺栓孔4a、螺栓孔5a、螺栓孔6a、螺栓孔7a及螺栓孔8a。其中，螺栓孔的数量主要根据阻尼器所需的承载力来定的，当阻尼器的其余参数确定时，所用同等级的高强螺栓在满足构造要求下增多，相应承载力增大。

本实用新型所述的大刚度转动摩擦阻尼器共有四对摩擦面，腹板缺口3c和斜向长圆螺栓孔3b提供了腹板盖板4与H形钢梁段腹板3相对滑动的空间，下翼缘缺口2c和长圆螺栓孔2b提供了下翼缘上盖板7、下翼缘下盖板8与H形钢梁段下翼缘2相对滑动的空间。在地震作用下，大刚度转动摩擦阻尼器的滑移侧绕上翼缘转动，上翼缘未断开，且在阻尼器工作过程中，转动中心不发生变化；同时，在滑移侧转动时，长圆螺栓孔2b和斜向长圆螺栓孔3b中的摩擦型高强螺栓9发生滑动，腹板盖板4与H形钢梁段腹板3之间以及下翼缘上盖板7、下翼缘下盖板8与H形钢梁段下翼缘2之间产生相对滑动摩擦，为主体结构提供足够的附加阻尼，以及良好的耗能减震性能。

为提高摩擦面间的摩擦系数和耐磨性，可在腹板盖板4与H形钢梁段腹板3之间，以及下翼缘上盖板7、下翼缘下盖板8与H形钢梁段下翼缘2之间加入摩擦片，和/或使用耐磨板，和/或对摩擦面进行机械、化学处理以提高其摩擦系数和耐磨性。

本实用新型的大刚度转动摩擦阻尼器以H形截面钢梁段作为主要组成结构，可安装于梁段(如图11所示)中，不占用建筑使用空间，不影响建筑美观；其通过在H形钢梁段上翼缘1的上下表面栓接钢盖板，使阻尼器具有较高的转动刚度，在阻尼器滑动过程中提高了连接处的刚度，且H形梁段上翼缘在发生地震时不断开，保证了阻尼器在工作过程中，转动中心位置不变。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种大刚度转动摩擦阻尼器，其特征在于：包括H形钢梁段上翼缘(1)、H形钢梁段下翼缘(2)、H形钢梁段腹板(3)、两块腹板盖板(4)、上翼缘上盖板(5)、两块上翼缘下盖板(6)、两块下翼缘上盖板(7)和下翼缘下盖板(8)；

所述H形钢梁段上翼缘(1)和H形钢梁段下翼缘(2)上下平行设置，H形钢梁段腹板(3)垂直连接于H形钢梁段上翼缘(1)和H形钢梁段下翼缘(2)之间，并与H形钢梁段上翼缘(1)和H形钢梁段下翼缘(2)共同构成H形钢梁段；

所述H形钢梁段上翼缘(1)在梁段范围内保持连续，H形钢梁段下翼缘(2)和H形钢梁段腹板(3)分别在钢梁段某截面处断开并各自形成一段距离的下翼缘缺口(2c)和腹板缺口(3c)；

对应于腹板缺口(3c)的上方区域，所述上翼缘上盖板(5)和两块上翼缘下盖板(6)分别贴于H形钢梁段上翼缘(1)的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓(9)与H形钢梁段上翼缘(1)连接，且两块上翼缘下盖板(6)分别位于H形钢梁段腹板(3)的前后两侧，并相对于H形钢梁段腹板(3)对称布置；

两块腹板盖板(4)跨腹板缺口(3c)分别贴于H形钢梁段腹板(3)的前后两侧面，并通过摩擦型高强螺栓(9)与H形钢梁段腹板(3)连接；

两块下翼缘上盖板(7)和下翼缘下盖板(8)跨下翼缘缺口(2c)分别贴于H型钢梁段下翼缘(2)的上下两表面，并通过摩擦型高强螺栓(9)与H型钢梁段下翼缘(2)连接，且两块下翼缘上盖板(7)分别位于H形钢梁段腹板(3)的前后两侧，并相对于H形钢梁段腹板(3)对称布置。

2.根据权利要求1所述的大刚度转动摩擦阻尼器，其特征在于：以腹板缺口(3c)和下翼缘缺口(2c)为界，左侧为所述大刚度转动摩擦阻尼器的固定侧，右侧为所述大刚度转动摩擦阻尼器的滑移侧；

所述固定侧的H形钢梁段下翼缘(2)和H形钢梁段腹板(3)中分别开设常规的螺栓孔(2a)和螺栓孔(3a)；

所述滑移侧的H形钢梁段下翼缘(2)和H形钢梁段腹板(3)中分别开设适应于该大刚度转动摩擦阻尼器转动的长圆螺栓孔(2b)和斜向长圆螺栓孔(3b)；

所述H形钢梁段上翼缘(1)、腹板盖板(4)、上翼缘上盖板(5)、上翼缘下盖板(6)、下翼缘上盖板(7)及下翼缘下盖板(8)分别在摩擦型高强螺栓(9)的安装位置处开设常规的螺栓孔(1a)、螺栓孔(4a)、螺栓孔(5a)、螺栓孔(6a)、螺栓孔(7a)及螺栓孔(8a)。