CN215054164U - 一种自复位摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自复位摩擦阻尼器，包括一对相互对称带有内齿的主体契合构件，主体契合构件包括条形木杆、连接体和缸体，条形木杆一端连接连接体和缸体，缸体与条形木杆另一端连接连接部；条形木杆内齿相互咬合两者之间留有空隙，通过加固装置连接构成自复位摩擦型阻尼器。本实用新型阻尼器应用于古代木结构建筑榫卯节点，不仅能减震耗能还能起到一定的加固作用，减轻了古建筑木结构在地震等外力作用下的破坏程度，达到抗震的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于一种阻尼器，具体涉及一种自复位摩擦阻尼器。
背景技术
目前，榫卯节点的加固方法主要为整体加固和构件加固两个方面。整体加固方法包括落架大修、打牮拨正和修整加固，构件加固包括嵌补加固、墩接加固、扁钢加固、GFRP加固和各种阻尼器加固等。整体加固方法施工复杂，消耗大。构件加固中扁钢加固、GFRP加固等方法能使榫卯节点的刚度大幅增加，以限制了梁柱的位移，但榫卯节点原来的半刚性优势得不到发挥，其耗能能力有所下降。阻尼器加固能吸收震动输入结构中产生的能量，对主体结构减震，从而有效的避免结构产生破坏或倒塌的情况。同时阻尼器加固不会破坏榫卯节点本身的工作机制，而且容易安装和维护。目前用于建筑物的阻尼器有弹簧阻尼器、粘滞阻尼器、摩擦阻尼器等。弹簧阻尼器通过高弹性形状记忆合金的超弹性、高阻尼的特性抵抗外部荷载。粘滞阻尼器根据流体通过节流孔时会产生节流阻力的原理，产生阻尼对抗外部荷载。摩擦阻尼器通过滑块与摩擦板的接触产生摩擦，提供阻尼。弹簧阻尼器耗能能力有限，不能将地震的能量进行有效消耗，不利于推广应用。粘滞阻尼器存在漏油和老化问题，维护复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能有效自复位的摩擦阻尼器装置，其结构简单、成本低廉、易于维护或更换，不仅能有效进行耗能和自复位，而且具有一定加固能力的新型自复位的摩擦阻尼器。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种自复位摩擦型阻尼器，包括一对相互对称带有内齿的主体契合构件，主体契合构件包括条形木杆、连接体和缸体，条形木杆一端连接连接体和缸体，缸体与条形木杆另一端连接连接部；条形木杆内齿相互咬合且两者之间留有空隙，通过加固装置连接构成自复位摩擦型阻尼器。
优选的，条形木杆为木质实体，内端面为齿状，外端面为平面。
优选的，缸体外壳为一端开口一端封闭的钢制结构，橡胶连接体内部中空外部为褶皱状，缸体封闭端连接一根弹簧穿过橡胶连接体与条形木杆相连。
优选的，加固装置为铁质圆杆，铁质圆杆上下端从内到外分别依次设有弹性块、木制垫片和螺母。
优选的，加固装置设有两个，分别位于条形木杆长度的1/3处。
优选的，所述弹簧选用记忆合金弹簧。
优选的，一对相互对称的主体契合构件的缸体上下相互交错布置，通过加固装置连接后分别连接到木柱和木梁上。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的阻尼装置应用于古代木结构建筑榫卯节点，不仅能减震耗能还能起到一定的加固作用，减轻了古建筑木结构在地震等外力作用下的破坏程度。当较小地震等外力作时能提高结构的刚度防止破坏，当较大地震等外力作时两根相互咬合的木杆产生了较大的摩擦力，大幅度耗散地震带来的能量，达到抗震的目的。
本实用新型的阻尼装置还能进行有效的自复位，通过装置弹簧和加固杆能在多次地震作用下保证装置性能。由于条形木杆下端齿状的角度较大，并通过加固装置的挤压作用能保证条形木杆回到原位置。同时，两木杆在发生相对运动后，左右两端的弹簧一个处于压缩状态一个处于拉伸状态，由于结构对称两弹簧的弹性势都能将阻尼器恢复到原位置。
本实用新型自复位摩擦阻尼器，结构形式简单，安装卸载方便，构件各部分可单独拆卸，便于装备在服役期内维修与更换。其具有良好的应用前景，可广泛应用于古建筑木结构榫卯节点的抗震工作。
附图说明
图1是阻尼器安装图；
图2是阻尼器剖视图；
图3是阻尼器拆分图；
图4是阻尼器俯视图；
图5是加固装置主视图；
图6连接部位轴测图。
图中：1、缸体；2、橡胶连接体；3、条形木杆；4、加固装置a；5、加固装置b；6、连接部a；7、钢质外壳；8、弹簧；9、连接部b；10、螺母；11、木制垫片；12、弹性块；13、铁质圆杆；14、橡胶垫；15、圆形钢带；16、方形钢带；17、木梁；18、木柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图2和图3所示，本实用新型提供的一个实施例，一种自复位摩擦阻尼器，由相同的两个主体构件中心对称组成，每个主体构件包括缸体1、橡胶连接体2和条形木杆3。其中，缸体1外壳为钢制外壳7，且一端开口一端封闭，封闭端设有连接部a6，开口端与橡胶连接体2相接，橡胶连接体2内部中空外部为褶皱状，可以自由伸缩，内部空心起到连接、密封和保护的作用，其材料为橡胶，可进行自由伸缩；缸体1内部安装有弹簧8，弹簧选用记忆合金弹簧。其一端与缸体1封闭端连接，另一端穿过橡胶连接体2与条形木杆3相连。一对条形木杆3相互咬合，并且两者之间留有空隙，并通过两个加固装置a4、b5相互连接构成自复位摩擦阻尼器。
如图3所示，条形木杆3内部为实心，下部为齿状，在安装时其下部应相互咬合并且两孔洞位置要相互对应便于安装加固装置。条形木杆3一端连接有橡胶连接体2，另一端设置有连接部b9，整个木杆1/3处设置有孔洞便于安装加固装置a4、b5。
橡胶连接体2能自由拉伸并发生上下错动，使条形木杆3不受缸体1的限制，保证其能够发生相对位移。同时，橡胶连接体2在一定程度上提高结构的整体性，使阻尼器不发生过大的错动，保证其使用效率。
图5结合图3和图4所示，加固装置a4、b5主体为铁质圆杆13，铁质圆杆13上下端从内到外分别依次设有高弹橡胶制作的弹性块12、木制垫片11和螺母10。
其安装在条形木杆3预留的孔洞中，并通过两端的螺母10对其进行加固。由于孔洞为椭圆形，这能保证加固杆能发生一定的相对位移，确保地震作用时两条形木杆3发生相互摩擦消耗能量。而弹性块能保证两条形木杆3能发生一定的上下错动不影响其相对运动。
图1结合图2和图6所示，主体契合构件缸体1上下相互交错布置，通过加固装置连接后分别连接到木柱18和木梁17上。阻尼器左右两端在制作时预留螺栓孔，用螺栓将阻尼器与分别缠绕在木柱18和木梁17上的圆形钢带16和方形钢带15上，并通过螺栓10连接，缠绕在木柱、木梁上的钢带材料均为软钢。在阻尼器左右两端连接处与木柱18和木梁17快要接触的地方放置一块橡胶垫14，防止地震等外力作用发生时螺栓出现松动，从而避免阻尼器破坏木柱18和木梁17。
阻尼器在小震作用下不会产生相对位移，通过增加结构的刚度，可以满足小震的需要。在大震作用时，两木杆的相互摩擦消耗一部分能量，减轻地震作用的破坏，并通过加固装置a4、b5和弹簧对阻尼器进行自复位，便于其长期的使用。
该装置在榫卯结构受外力夹角变大或变小时，阻尼器上下两部分发生相对位移。其弹簧一个拉伸一个收缩，将地震中的能量转变成弹性势能储存下来，当地震作用结束后其释放的弹力可将阻尼器进行自复位。同时，加固杆对条形木杆施加压力，使木杆下端齿口能随其倾斜面滑移至原位置。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于，包括一对带有内齿的相互对称主体契合构件，主体契合构件包括条形木杆(3)、连接体(2)和缸体(1)，条形木杆(3)一端连接连接体(2)和缸体(1)，缸体(1)与条形木杆(3)另一端连接连接部；条形木杆(3) 内齿相互咬合且两者之间留有空隙，通过加固装置连接构成自复位摩擦型阻尼器。
2.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，条形木杆(3)为木质实体，内端面为齿状，外端面为平面。
3.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，缸体(1)外壳为一端开口一端封闭的钢制结构，橡胶连接体(2)内部中空外部为褶皱状，缸体(1)封闭端连接一根弹簧(8)穿过橡胶连接体(2)与条形木杆(3)相连。
4.根据权利要求1所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，加固装置为铁质圆杆(13)，铁质圆杆(13)上下端从内到外分别依次设有弹性块(12)、木制垫片(11)和螺母(10)。
5.根据权利要求4所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，加固装置设有两个，分别位于条形木杆长度的1/3处。
6.根据权利要求3所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，所述弹簧选用记忆合金弹簧。
7.根据权利要求1-6任一项所述的自复位摩擦阻尼器，其特征在于，一对相互对称的主体契合构件缸体(1)上下相互交错布置，通过加固装置连接后分别连接到木柱和木梁上。
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