CN208748878U - 多缓冲耗能式复位阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别涉及一种多缓冲耗能式复位阻尼器。多缓冲耗能式复位阻尼器是由上板、下板、外部半圆形耗能钢板、端板围成，在围成的结构内部上、下对称的位置，均设有圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板、端部耗能钢板和内部半圆形耗能钢板；本实用新型初始刚度较大，材料屈服分散面积大、可恢复变形大；采用上板、下板对组合耗能钢板拉压的耗能方式不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且当发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料和耗能缓冲层摩擦挤压，相互协调，使耗能更充分，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，形状记忆合金丝为该阻尼器在拉压方向振动提供稳定的阻尼力及自动复位功能。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种多缓冲耗能式复位阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器 (metallic yielding damper) 是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能，包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金 (shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的，软钢阻尼器是充分利用软钢进入塑性阶段后具有良好的滞回特性，1972年，Kelly和 Skinner 等美国学者首先开始研究利用软钢的这种性能来控制结构的动力反应，并提出软钢阻尼器的几种形式，包括扭转梁、弯曲梁和U 形条耗能器等。随后，其它学者又相继提出许多形式各异的软钢阻尼器，其中比较典型的如 X 形、三角形板软钢阻尼器、E 型钢阻尼器和C型钢阻尼器等。经过国内外许多学者的理论分析和实验研究，证实软钢阻尼器具有稳定的滞回特性，良好的低周疲劳性能，长期的可靠性和不受环境、温度影响等特点，是一种很有前途的耗能器。全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。
实用新型内容
本实用新型提供一种多缓冲耗能式复位阻尼器，采用上板和下板对组合耗能钢板拉压的耗能方式，设置的形状记忆合金丝、弹簧耗能体和组合耗能钢板都是协同受力的，形状记忆合金丝具有超强的恢复变形能力，为该阻尼器在拉压方向的振动提供稳定的阻尼力及自动复位的功能，在地震时能减少建筑结构的地震反应。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种多缓冲耗能式复位阻尼器，包括上板、下板、上板螺孔、下板螺孔、外部半圆形耗能钢板、端板、圆形软钢耗能内筒、协调连接钢筋、弧形耗能钢板、弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料、端部耗能钢板、内部半圆形耗能钢板、锁紧螺母、形状记忆合金丝、弹簧耗能体和耗能缓冲层；
多缓冲耗能式复位阻尼器的结构，是由上板、下板、外部半圆形耗能钢板、端板围成；在围成的结构内部上、下对称的位置，均设有圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板、端部耗能钢板和内部半圆形耗能钢板；在端板、端部耗能钢板、内部半圆形耗能钢板围成的结构中设置弹性粘结填充材料,并在其中间设置圆形软钢耗能内筒和若干弧形耗能钢板，圆形软钢耗能内筒的内部设置耗能缓冲层，弧形耗能钢板从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，协调连接钢筋从中间到两侧分别穿过圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板、端部耗能钢板的中点，并两端采用锁紧螺母锁紧固，增大其协同耗能能力定；弧形耗能钢板的左右两端与内部半圆形耗能钢板固定连接；在多缓冲耗能式复位阻尼器的整个结构内的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料；在多缓冲耗能式复位阻尼器结构的最上端设置上板，在结构的最下端设置下板，在上板的长度方向设置若干上板螺孔，下板的长度方向上设置若干下板螺孔；在整个结构内中部相邻的两个端部耗能钢板之间设置若干组弹簧耗能体进行连接；上板和靠近端部耗能钢板之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝，下板和靠近端部耗能钢板之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝，形状记忆合金丝两端分别与上板、端部耗能钢板、下板和端部耗能钢板采用固结连接，不仅可以增加耗能性，还可以保证上板、下板和端部耗能钢板之间接近而不能远离，进一步增大其协同耗能能力。
进一步地，所述外部半圆形耗能钢板、端板、圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板、端部耗能钢板、内部半圆形耗能钢板采用低屈服点钢板制作而成。
进一步地，所述弹性粘结填充材料采用高阻尼橡胶制作而成。
进一步地，所述泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。
进一步地，所述耗能缓冲层采用聚氨酯泡沫填充而成。
进一步地，所述外部半圆形耗能钢板和端板的上、下两端分别与上板和下板采用焊接连接。
进一步地，所述若干上板螺孔之间是等间距的，若干下板螺孔 之间是等间距的。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的有益效果是初始刚度较大，材料屈服分散面积大、可恢复变形大，采用上板、下板对组合耗能钢板拉压的耗能方式，其不仅能通过自身的弯曲变形耗能而且发生相对位移时与弹性粘结填充材料、泡沫铝耗能材料和耗能缓冲层摩擦挤压，能够相互协调，无明显应力集中现象，使耗能更充分，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，设置的形状记忆合金丝、弹簧耗能体和组合耗能钢板都是协同受力的，形状记忆合金丝具有超强的恢复变形能力，为该阻尼器在拉压方向的振动提供稳定的阻尼力及自动复位功能，在地震时能减少建筑结构地震反应。
附图说明
图1为本实用新型多缓冲耗能式复位阻尼器正视示意图。
图2为本实用新型多缓冲耗能式复位阻尼器俯视示意图。
图3为图2的A-A剖面图。
图中：1为上板；2为下板；3为上板螺孔；4为下板螺孔；5为外部半圆形耗能钢板；6为端板；7为圆形软钢耗能内筒；8为协调连接钢筋；9为弧形耗能钢板；10为弹性粘结填充材料；11为泡沫铝耗能材料；12为端部耗能钢板；13为内部半圆形耗能钢板；14为锁紧螺母；15为形状记忆合金丝；16为弹簧耗能体；17为耗能缓冲层。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。
如图1-图3所示，一种多缓冲耗能式复位阻尼器，包括上板1、下板2、上板螺孔3、下板螺孔4、外部半圆形耗能钢板5、端板6、圆形软钢耗能内筒7、协调连接钢筋8、弧形耗能钢板9、弹性粘结填充材料10、泡沫铝耗能材料11、端部耗能钢板12、内部半圆形耗能钢板13、锁紧螺母14、形状记忆合金丝15、弹簧耗能体16和耗能缓冲层17；
多缓冲耗能式复位阻尼器的结构，是由上板1、下板2、外部半圆形耗能钢板5、端板6围成；在围成的结构内部上、下对称的位置，均设有圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9、端部耗能钢板12和内部半圆形耗能钢板13；在端板6、端部耗能钢板12、内部半圆形耗能钢板13围成的结构中设置弹性粘结填充材料10,所述弹性粘结填充材料10采用高阻尼橡胶制作而成，并在其中间设置圆形软钢耗能内筒7和若干弧形耗能钢板9，圆形软钢耗能内筒7的内部设置耗能缓冲层17，所述耗能缓冲层17采用聚氨酯泡沫填充而成；弧形耗能钢板9从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，协调连接钢筋8从中间到两侧分别穿过圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9、端部耗能钢板12的中点，并两端采用锁紧螺母14锁紧固，增大其协同耗能能力定；弧形耗能钢板9的左右两端与内部半圆形耗能钢板13固定连接；在多缓冲耗能式复位阻尼器的整个结构内的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料11，所述泡沫铝耗能材料11采用泡沫铝制作而成；在多缓冲耗能式复位阻尼器结构的最上端设置上板1，在结构的最下端设置下板2，在上板1的长度方向设置若干等间距的上板螺孔3，下板2的长度方向上设置若干等间距的下板螺孔4。
在整个结构内中部相邻的两个端部耗能钢板12之间设置若干组弹簧耗能体16进行连接；上板1和靠近端部耗能钢板12之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝15，下板2和靠近端部耗能钢板12之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝15，形状记忆合金丝15两端分别与上板1、端部耗能钢板12、下板2和端部耗能钢板12采用固结连接，不仅可以增加耗能性，还可以保证上板1、下板2和端部耗能钢板12之间接近而不能远离，进一步增大其协同耗能能力。
所述外部半圆形耗能钢板5、端板6、圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9、端部耗能钢板12、内部半圆形耗能钢板13采用低屈服点钢板制作而成。
所述外部半圆形耗能钢板5和端板6的上、下两端分别与上板1和下板2采用焊接连接。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种多缓冲耗能式复位阻尼器，包括上板(1)、下板(2)、上板螺孔(3)、下板螺孔(4)、外部半圆形耗能钢板(5)、端板(6)、圆形软钢耗能内筒(7)、协调连接钢筋(8)、弧形耗能钢板(9)、弹性粘结填充材料(10)、泡沫铝耗能材料(11)、端部耗能钢板(12)、内部半圆形耗能钢板(13)、锁紧螺母(14)、形状记忆合金丝(15)、弹簧耗能体(16)和耗能缓冲层(17)，其特征在于：
多缓冲耗能式复位阻尼器的结构，是由上板(1)、下板(2)、外部半圆形耗能钢板(5)、端板(6)围成；在围成的结构内部上、下对称的位置，均设有圆形软钢耗能内筒(7)、弧形耗能钢板(9)、端部耗能钢板(12)和内部半圆形耗能钢板(13)；在端板(6)、端部耗能钢板(12)、内部半圆形耗能钢板(13)围成的结构中设置弹性粘结填充材料(10),并在其中间设置圆形软钢耗能内筒(7)和若干弧形耗能钢板(9)，圆形软钢耗能内筒(7)的内部设置耗能缓冲层(17)，弧形耗能钢板(9)从中间至上下两侧的弯曲半径逐渐减小，协调连接钢筋(8)从中间到两侧分别依次穿过圆形软钢耗能内筒(7)、弧形耗能钢板(9)、端部耗能钢板(12)的中点，两端采用锁紧螺母(14)锁紧固定；弧形耗能钢板(9)的左右两端与内部半圆形耗能钢板(13)固定连接；在多缓冲耗能式复位阻尼器的整个结构内的其余空腔内设置泡沫铝耗能材料(11)；在多缓冲耗能式复位阻尼器结构的最上端设置上板(1)，在多缓冲耗能式复位阻尼器结构的最下端设置下板(2)，在上板(1)的长度方向设置若干上板螺孔(3)，下板(2)的长度方向上设置若干下板螺孔(4)；在整个结构内中部相邻的两个端部耗能钢板(12)之间设置若干组弹簧耗能体(16)进行连接；上板(1)和靠近端部耗能钢板(12)之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝(15)，下板(2)和靠近端部耗能钢板(12)之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金丝(15)，形状记忆合金丝(15)两端分别与上板(1)、端部耗能钢板(12)、下板(2)和端部耗能钢板(12)采用固结连接。
2.根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：外部半圆形耗能钢板(5)、端板(6)、圆形软钢耗能内筒(7)、弧形耗能钢板(9)、端部耗能钢板(12)、内部半圆形耗能钢板(13)采用低屈服点钢板制作而成。
3.根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：弹性粘结填充材料(10)采用高阻尼橡胶制作而成。
4.根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：泡沫铝耗能材料(11)采用泡沫铝制作而成。
5.根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：耗能缓冲层(17)采用聚氨酯泡沫填充而成。
6.根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：外部半圆形耗能钢板(5)和端板(6)的上、下两端分别与上板(1)和下板(2)采用焊接连接。
7. 根据权利要求1所述多缓冲耗能式复位阻尼器，其特征在于：上板螺孔(3)之间的距离为等间距，下板螺孔(4) 之间的距离为等间距。
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|---|---|---|---|---|
| CN111877585A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-03 | 大连交通大学 | 一种自复位多级减震耗能碟簧软钢阻尼器 |
| WO2020249097A1 (zh) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 山东大学 | 一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法 |
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