CN219451138U - 一种多重阻尼减震耗能限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多重阻尼减震耗能限位装置，属于建筑减震技术领域，包括：X形耗能器装置、活动钢板块装置、第一钢挡块装置、第二钢挡块装置、铰杆和阻尼器；第一X形耗能器两侧与铰杆铰接，铰杆另一端与第二X形耗能器铰接，活动钢板块装置包括活动钢板块和竖钢板，竖钢板固定在钢板块底端，活动钢板块在第一侧板中滑动，第二X形耗能器通过铰杆与活动钢板块一端铰接，竖钢板位于第一侧板和第二侧板之间，第一X形耗能器与活动钢板块，以及第二X形耗能器之间通过阻尼器连接。本实用新型能够利用X形耗能器装置、阻尼器和弹簧的伸缩变形进行多重能量的损耗的同时，还能够进行横向和竖向的限位。

Description

一种多重阻尼减震耗能限位装置

技术领域

本实用新型属于建筑抗震技术领域，尤其涉及一种多重阻尼减震耗能限位装置。

背景技术

自20世纪70年代以来，科学家们不断探索和革新促使结构消能减震技术的发展。特别是在最近的20年，结构消能减震技术的研究及其应用处在蓬勃发展的时期，抗震设计理论的发展可以分为四个阶段即从静力设计阶段到反应谱设计阶段、动力设计阶段，再到基于性态的振动控制设计理论阶段。其中第四阶段的突破标志着科学家们成功地将振动控制理论引入到结构工程领域，形成了“结构振动控制理论”并获得迅速发展。结构振动控制又分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制，其中的被动控制理论和技术的应用使建筑结构具有耗能减震功能强、性能稳定、性价比高等特点，在国际上得到广泛研究和应用。被动控制技术是指在原结构上附设不需要外部输入能量的振动控制装置，从而减轻或避免地震危害的技术，上述装置被科学家们称为耗能器，其耗能的原理为在特定构件的界面连接处安装耗能器，通过耗能器将地震动输入的机械能转化成能够均匀耗散的热能从而使得结构振动响应降低。耗能器，是一种能够提供运动阻力，耗散运动能量的装置，自上世纪70年代开始将耗能器应用于建筑结构抗震工程。然而目前耗能器的耗能渠道过于单一，往往存在耗能器装置还没有耗能足够的能量时建筑物已经发生损坏的情况，导致耗能器失去了本身的耗能意义，并且一些耗能器在震后容易损坏，难以重复使用，造成经济损失。所以市场上急需一种耗能方式多样，且具有限位功能的建筑减震耗能器装置。

中国专利(CN110700433A)公开了一种控制结构节点残余位移的超弹性多级配摩擦限位耗能器，在该专利中将耗能器斜置在建筑物的直角位置，利用拉压杆在金属筒中进行多种形式的耗能来进行减震，但是由于该装置是斜置在直角位置上的，从说明书的描述上是主要对建筑物横向位移进行减震，并且建筑物的中部并无耗能器装置，因此该装置缺乏在竖向的减震限位。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种多重阻尼减震耗能限位装置，针对现有技术的不足，解决了上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多重阻尼减震耗能限位装置，包括：X形耗能器装置、活动钢板块装置、第一钢挡块装置、第二钢挡块装置、铰杆和阻尼器；所述X形耗能器装置包括第一X形耗能器和第二X形耗能器，所述第一X形耗能器两侧分别与铰杆铰接，两个所述铰杆的另一端与所述第二X形耗能器铰接，一对所述第一钢挡块装置固定在上部建筑物的下表面，一对所述第二钢挡块装置固定在下部建筑物的上表面，所述第一钢挡块装置包括第一侧板，所述活动钢板块装置包括活动钢板块和竖钢板，所述竖钢板固定在所述钢板块的底端，所述活动钢板块在所述第一侧板中滑动连接，所述第二X形耗能器通过所述铰杆与所述活动钢板块的一端铰接，所述第二钢挡块装置包括第二侧板，所述竖钢板位于所述第一侧板和所述第二侧板之间，所述第一X形耗能器与两侧的所述活动钢板块，以及所述第二X形耗能器之间通过所述阻尼器连接。

进一步地，所述活动钢板块装置还包括弹簧，所述第一钢挡块装置还包括顶板和第一腹板，两个所述第一腹板固定在所述第一侧板的两侧，所述顶板固定在所述第一侧板和第一腹板的顶端，所述顶板固定在上部建筑物的下表面，所述弹簧两端分别固定所述竖钢板和所述第一侧板。

进一步地，所述第一X形耗能器包括第一X形钢板、第一橡胶垫和第一钢绞线接口，四个所述第一橡胶垫套装在所述第一X形钢板的四角壁上，所述第一钢绞线接口与所述第一X形钢板一侧的两个所述第一橡胶垫连接，所述第一钢绞线接口的另一端通过钢绞线与阻尼器连接，所述阻尼器的另一端通过钢绞线与所述活动钢板块连接，所述第一X形钢板的四角壁端部均设置有第一凹槽，所述铰杆与所述第一凹槽铰接。

进一步地，所述第二X形耗能器包括第二X形钢板、第二橡胶垫和第二钢绞线接口，两个所述第二橡胶垫套装在所述第二X形钢板的一侧的两个角壁上，所述第二钢绞线接口与两个所述第二橡胶垫连接，两个所述第二钢绞线接口之间通过钢绞线与所述阻尼器连接，所述第二X形钢板的四角壁端部均设置有第二凹槽，所述铰杆与所述第二凹槽铰接。

进一步地，所述第一X形钢板和所述第二X形钢板中部设置有漏孔。

进一步地，所述第一X形钢板和所述第二X形钢板的表面均设置有钢滑块。

进一步地，所述第二钢挡块装置还包括底板和第二腹板，三块所述第二腹板焊接在所述第二侧板的侧壁，所述底板固定在所述第二侧板和第二腹板的底端，所述底板固定在下部建筑物的上表面。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型能在竖向和水平向限制上部建筑物和下部建筑物之间发生较大错位，在上部建筑物和下部建筑物发生水平位移时，将会带动竖钢板左右移动，由于第一侧板与第二侧板的存在，在竖钢板触碰到第一侧板或第二侧板时，将会限制竖钢板位移，实现水平限位；在上部建筑物和下部建筑物发生竖向位移时，第一X形耗能器和第二X形耗能器在与铰杆的铰接关系下上下移动，依靠底部第二X形耗能器之间的阻尼器，以及第一X形耗能器与活动钢板块之间的阻尼器和钢绞线的抻拉作用下将会带动竖钢板左右移动，由于第一侧板与第二侧板的存在，在竖钢板触碰到第一侧板或第二侧板时，将会限制竖钢板位移，实现竖向限位；

2.在上部建筑物和下部建筑物发生拉压变形时，“X”形的第一X形钢板和第二X形钢板产生伸缩变形，耗散一部分能量；阻尼器的伸缩变形，耗散一部分能量；竖钢板压缩弹簧最后一部分能量耗散，实现多重耗能，从而吸收建筑物受拉压时产生的能量，保证建筑物的安全；

3.本实用新型具有一定程度的自复位功能，在建筑震动结束后，由于弹簧的恢复力作用，使得连接在其上的装置能够恢复原来的位置和状态；

4.本实用新型可拆卸替换，方便维修，安全耐用，功能多样，施工简易。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种多重阻尼减震耗能限位装置的结构示意图。

图2是一种多重阻尼减震耗能限位装置的主视图。

图3是无建筑物时的一种多重阻尼减震耗能限位装置的俯视图。

图4是无建筑物时的一种多重阻尼减震耗能限位装置的仰视图。

图5是第一X形耗能器、铰杆和第二X形耗能器连接示意图。

图6是第一钢挡块装置的结构示意图。

图7是第二钢挡块装置的结构示意图。

其中，图中：

10-X形耗能器装置、11-第一X形耗能器、111-第一X形钢板、112-第一橡胶垫、113-第一钢绞线接口、114-第一凹槽、12-第二X形耗能器、121-第二X形钢板、122-第二橡胶垫、123-第二钢绞线接口、124-第二凹槽、13-漏孔、14-钢滑块、20-活动钢板块装置、21-活动钢板块、22-竖钢板、23-弹簧、30-第一钢挡块装置、31-第一侧板、311-开口、32-顶板、33-第一腹板、40-第二钢挡块装置、41-第二侧板、42-底板、43-第二腹板、50-铰杆、60-阻尼器、70-上部建筑物、80-下部建筑物。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照附图1-7所示，本实用新型提供一种多重阻尼减震耗能限位装置，包括：X形耗能器装置、活动钢板块装置20、第一钢挡块装置30、第二钢挡块装置40、铰杆50和阻尼器60；X形耗能器装置包括第一X形耗能器11和第二X形耗能器12，第一X形耗能器11两侧分别与铰杆50铰接，两个铰杆50的另一端与第二X形耗能器12铰接，一对第一钢挡块装置30固定在上部建筑物70的下表面，一对第二钢挡块装置40固定在下部建筑物80的上表面，第一钢挡块装置30包括第一侧板31，活动钢板块装置20包括活动钢板块21和竖钢板22，竖钢板22固定在钢板块的底端，第一侧板31上设置有开口311，活动钢板块21在开口311中滑动，第二X形耗能器12通过铰杆50与活动钢板块21的一端铰接，第二钢挡块装置40包括第二侧板41，竖钢板22位于第一侧板31和第二侧板41之间，第一X形耗能器11与两侧的活动钢板块21，以及第二X形耗能器12之间通过阻尼器60连接。在上部建筑物70和下部建筑物80发生水平位移时，将会带动竖钢板22左右移动，由于第一侧板31与第二侧板41的存在，在竖钢板22触碰到第一侧板31或第二侧板41时，将会限制竖钢板22位移，实现水平限位；在上部建筑物70和下部建筑物80发生竖向位移时，第一X形耗能器11和第二X形耗能器12在与铰杆50的铰接关系下上下移动，依靠底部第二X形耗能器12之间的阻尼器60，以及第一X形耗能器11与活动钢板块21之间的阻尼器60和钢绞线的抻拉作用下将会带动竖钢板22左右移动，由于第一侧板31与第二侧板41的存在，在竖钢板22触碰到第一侧板31或第二侧板41时，将会限制竖钢板22位移，实现竖向限位。在上部建筑物70和下部建筑物80竖向或是横向移动时，第一X形耗能器11和第二X形耗能器12的收缩变形，以及阻尼器60均能消耗部分能量。

优选地一种实施例，活动钢板块装置20还包括弹簧23，第一钢挡块装置30还包括顶板32和第一腹板33，两个第一腹板33固定在第一侧板31的两侧，顶板32固定在第一侧板31和第一腹板33的顶端，顶板32固定在上部建筑物70的下表面，弹簧23两端分别固定竖钢板22和第一侧板31。活动钢板块21无论是压缩或是拉长弹簧23，此过程均能再次消耗能量。

优选地一种实施例，第一X形耗能器11包括第一X形钢板111、第一橡胶垫112和第一钢绞线接口113，四个第一橡胶垫112套装在第一X形钢板111的四角壁上，第一钢绞线接口113与第一X形钢板111一侧的两个第一橡胶垫112连接，第一钢绞线接口113的另一端通过钢绞线与阻尼器60连接，阻尼器60的另一端通过钢绞线与活动钢板块21连接，第一X形钢板111的四角壁端部均设置有第一凹槽114，铰杆50与第一凹槽114铰接。

优选地一种实施例，第二X形耗能器12包括第二X形钢板121、第二橡胶垫122和第二钢绞线接口123，两个第二橡胶垫122套装在第二X形钢板121的一侧的两个角壁上，第二钢绞线接口123与两个第二橡胶垫122连接，两个第二钢绞线接口123之间通过钢绞线与阻尼器60连接，第二X形钢板121的四角壁端部均设置有第二凹槽124，铰杆50与第二凹槽124铰接。

优选地一种实施例，第一X形钢板111和第二X形钢板121中部设置有漏孔13，漏孔13能使第一X形钢板111和第二X形钢板121减重，还能更有利于“X”形结构受力变形，使其在伸缩变形过程中更适合消耗能量。

优选地一种实施例，活动钢板块21、第一X形钢板111和第二X形钢板121的表面均设置有钢滑块14，钢滑块14能使活动钢板块21、第一X形钢板111和第二X形钢板121在上部建筑物70和下部建筑物80表面更好的滑动。

优选地一种实施例，第二钢挡块装置40还包括底板42和第二腹板43，三块第二腹板43焊接在第二侧板41的侧壁，底板42固定在第二侧板41和第二腹板43的底端，底板42固定在下部建筑物80的上表面。三块第二腹板43之间形成的两块空间能够使铰杆50自由位移，同时为底板42与第二侧板41限制竖钢板22的位移提供了大幅度支撑。

实施例

当上部建筑物70和下部建筑物80在竖向发生位移时，第一X形耗能器11和第二X形耗能器12在与铰杆50的铰接关系下上下移动，依靠底部第二X形耗能器12之间的阻尼器60，以及第一X形耗能器11与活动钢板块21之间的阻尼器60和钢绞线的抻拉作用下将会带动竖钢板22左右移动压缩弹簧23，消耗能量，由于第一侧板31与第二侧板41的存在，在竖钢板22触碰到第一侧板31或第二侧板41时，将会限制竖钢板22位移，实现竖向限位；在上部建筑物70和下部建筑物80发生水平位移时，将会带动竖钢板22左右移动，压缩弹簧23消耗能量，由于第一侧板31与第二侧板41的存在，在竖钢板22触碰到第一侧板31或第二侧板41时，将会限制竖钢板22位移，实现水平限位。无论上部建筑物70和下部建筑物80竖向移动还是水平移动，过程中阻尼器60、弹簧23和第一X形钢板111和第二X形钢板121的伸缩变形多重消耗上部建筑物70和下部建筑物80错位产生的能量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，包括：X形耗能器装置、活动钢板块装置、第一钢挡块装置、第二钢挡块装置、铰杆和阻尼器；所述X形耗能器装置包括第一X形耗能器和第二X形耗能器，所述第一X形耗能器两侧分别与铰杆铰接，两个所述铰杆的另一端与所述第二X形耗能器铰接，一对所述第一钢挡块装置固定在上部建筑物的下表面，一对所述第二钢挡块装置固定在下部建筑物的上表面，所述第一钢挡块装置包括第一侧板，所述活动钢板块装置包括活动钢板块和竖钢板，所述竖钢板固定在所述钢板块的底端，所述活动钢板块在所述第一侧板中滑动连接，所述第二X形耗能器通过所述铰杆与所述活动钢板块的一端铰接，所述第二钢挡块装置包括第二侧板，所述竖钢板位于所述第一侧板和所述第二侧板之间，所述第一X形耗能器与两侧的所述活动钢板块，以及所述第二X形耗能器之间通过所述阻尼器连接。

2.根据权利要求1所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述活动钢板块装置还包括弹簧，所述第一钢挡块装置还包括顶板和第一腹板，两个所述第一腹板固定在所述第一侧板的两侧，所述顶板固定在所述第一侧板和第一腹板的顶端，所述顶板固定在上部建筑物的下表面，所述弹簧两端分别固定所述竖钢板和所述第一侧板。

3.根据权利要求1所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述第一X形耗能器包括第一X形钢板、第一橡胶垫和第一钢绞线接口，四个所述第一橡胶垫套装在所述第一X形钢板的四角壁上，所述第一钢绞线接口与所述第一X形钢板一侧的两个所述第一橡胶垫连接，所述第一钢绞线接口的另一端通过钢绞线与阻尼器连接，所述阻尼器的另一端通过钢绞线与所述活动钢板块连接，所述第一X形钢板的四角壁端部均设置有第一凹槽，所述铰杆与所述第一凹槽铰接。

4.根据权利要求3所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述第二X形耗能器包括第二X形钢板、第二橡胶垫和第二钢绞线接口，两个所述第二橡胶垫套装在所述第二X形钢板的一侧的两个角壁上，所述第二钢绞线接口与两个所述第二橡胶垫连接，两个所述第二钢绞线接口之间通过钢绞线与所述阻尼器连接，所述第二X形钢板的四角壁端部均设置有第二凹槽，所述铰杆与所述第二凹槽铰接。

5.根据权利要求4所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述第一X形钢板和所述第二X形钢板中部设置有漏孔。

6.根据权利要求4所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述活动钢板块、所述第一X形钢板和所述第二X形钢板的表面均设置有钢滑块。

7.根据权利要求1所述的一种多重阻尼减震耗能限位装置，其特征在于，所述第二钢挡块装置还包括底板和第二腹板，三块所述第二腹板焊接在所述第二侧板的侧壁，所述底板固定在所述第二侧板和第二腹板的底端，所述底板固定在下部建筑物的上表面。