CN220767690U - 一种中承式摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中承式摩擦阻尼器，涉及桥梁结构振动控制领域。该摩擦阻尼器包括摩擦组件，其包括摩擦层、壳体以及芯板，摩擦层固定于壳体上，芯板与摩擦层活动连接；第一基座，其连接于芯板的一端；连接座，其连接于壳体上；以及，安装时，第一基座安装于主塔和主梁中的其中一个上，连接座安装于主塔和主梁中的另一个上。本实用新型可消除其摩擦组件因自重对轴向耗能造成影响，即消除弯矩对摩擦阻尼器的影响，从而提高摩擦阻尼器的耗能效率，同时有效的提升了摩擦材料及阻尼器的使用寿命，降低了更换频率，具有良好的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁结构振动控制领域，特别涉及一种中承式摩擦阻尼器。
背景技术
在桥梁振动控制领域，阻尼器发挥着举足轻重的作用。大跨度桥梁主梁与主塔之间，或主梁与墩台之间，常采用粘滞阻尼器来降低主梁的动力响应。然而，粘滞阻尼器存在结构复杂、密封件易老化、长期服役易漏油等诸多问题；近年来，金属阻尼器作为一类新型阻尼器形式，得到了长足的发展和越来越广泛的运用。摩擦阻尼器可归为金属阻尼器的一种，主要是将结构振动的动能转化为摩擦材料的内能来耗能，由于摩擦阻尼器在未发生相对滑动时，具有较大的支撑刚度，而进入相对滑动阶段，又可进行高效的耗能，是一种性能优越的阻尼器。基于这些优点，工程界人士利用摩擦阻尼器进行地震作用下的两阶段设防，即在小震作用下，使得摩擦阻尼器不发生相对滑动，给结构提供必要的支撑刚度；在大震作用下，摩擦阻尼器发生相对滑动而进行摩擦耗能，有效降低结构的动力响应。
摩擦阻尼器根据结构形式一般分为板式和筒式，板式摩擦阻尼器由于结构简单、受力明确、易拆卸与更换等优点，具备更广阔的应用空间。摩擦阻尼器要适应塔梁间耗能的目的，其必须具备一定的耗能位移，加之摩擦力的施加必须保证一定的摩擦面积，这必然使得摩擦阻尼器本体具有较大的长度，由于摩擦阻尼器一般为两端支承，且摩擦阻尼器因为自身重力的存在，使得摩擦阻尼器在摩擦耗能过程中，摩擦阻尼器中的阻尼器和摩擦材料因为重力发生竖向的形变，导致摩擦阻尼器中间低、两边高，从而影响水平耗能量，且在发生水平位移时，阻尼器和摩擦材料之间的受力不均因此轴向的耗能受到压力的影响，使轴向的耗能减少，且在服役的过程中性能退化程度会逐渐增大，这不仅大大降低了摩擦阻尼器的耗能效率，而且使得摩擦材料处于极为不利的受力状态，也降低了摩擦材料的使用寿命。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型解决的技术问题为：如何提高摩擦阻尼器的耗能效率。
为达到以上目的，本实用新型提供的中承式摩擦阻尼器，包括：
摩擦组件，其包括摩擦层、壳体以及芯板，摩擦层固定于壳体上，芯板与摩擦层活动连接；
第一基座，其连接于芯板的一端；
连接座，其连接于壳体上；
以及，安装时，第一基座安装于主塔和主梁中的其中一个上，连接座安装于主塔和主梁中的另一个上。
在上述技术基础上，所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔或主梁上的第二基座，第二基座连接于芯板的另一端，且第二基座与第一基座分别位于摩擦组件的两侧。
在上述技术基础上，所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔或主梁上的第二基座；
进一步的，所述芯板有两块，且第二基座与第一基座分别连接在两块芯板的一端，且第二基座与第一基座分别位于摩擦组件的两侧。
在上述技术基础上，所述连接座用于可移动安装于主塔或主梁上；
进一步的，安装时，第一基座安装于主塔和主梁中的其中一个上，第二基座安装于主塔和主梁中的另一个上。
在上述技术基础上，所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔或主梁上的第二基座，第二基座连接于壳体远离第一基座的一端，且第二基座与第一基座分别位于摩擦组件的两侧。
在上述技术基础上，所述连接座用于可移动安装于主塔或主梁上；
进一步的，安装时，第一基座安装于主塔和主梁中的其中一个上，第二基座安装于主塔和主梁中的另一个上。
在上述技术基础上，所述摩擦组件上安装有至少一组固定组件，固定组件包括若干个固定件。
在上述技术基础上，所述固定件为高强螺栓，壳体和摩擦层上对应开设有若干个用于高强螺栓穿过的螺栓孔，芯板上开设有若干个用于高强螺栓穿过的通孔，且高强螺栓在通孔内可水平移动。
在上述技术基础上，所述第一基座和第二基座分别通过销轴与芯板或壳体连接。
在上述技术基础上，所述连接座与主梁或主塔之间为固定连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型通过第一基座上设有芯板，芯板上可活动连接有摩擦层，再通过壳体将摩擦层进行固定，形成摩擦组件，通过连接座将摩擦组件固定于主梁或主塔上。与现有的摩擦阻尼器相比，当发生地震时，主梁与主塔发生水平相对运动，连接座与主梁相连时，主梁带动连接座、壳体和摩擦层，与芯板发生水平相对运动，摩擦层与芯板发生水平摩擦进而耗能，且主梁对摩擦组件有一个向上的拉力，从而抵消了摩擦组件的自重；当发生地震时，主梁与主塔发生水平相对运动，连接座与主塔相连时，主塔带动连接座、壳体和摩擦层，与芯板发生水平相对运动，摩擦层与芯板发生水平摩擦进而耗能，且主塔对摩擦组件有一个向上的支撑力，从而抵消了摩擦组件的自重。综上所述，该摩擦阻尼器可消除其摩擦组件因自重对轴向耗能造成影响，从而提高摩擦阻尼器的耗能效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例中承式摩擦阻尼器的第一种结构示意图；
图2为本实用新型实施例中承式摩擦阻尼器的第二种结构示意图；
图3为本实用新型实施例中承式摩擦阻尼器的第三种结构示意图；
图4为本实用新型实施例中承式摩擦阻尼器的第四种结构示意图；
图5为本实用新型实施例中固定组件的结构示意图。
图中：1-主梁，2-主塔，3-第二基座，4-连接座，5-固定件，6-摩擦层，7-壳体，8-芯板，9-第一基座，10-销轴，11-固定组件，12-滑轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
本实用新型实施例中的中承式摩擦阻尼器，参见图1所示，包括摩擦组件，其包括摩擦层6、壳体7以及芯板8，摩擦层6固定于壳体7上，芯板8与摩擦层6活动连接，摩擦层6可设置于芯板8的顶面和/或底面；芯板8的一端连接有第一基座9；壳体7上设置有连接座4；
当第一基座9用于安装于主塔2上时，连接座4用于安装于主梁1上；当第一基座9用于安装于主梁1上时，连接座4用于安装于主塔2上。
由此可知，本实用新型通过第一基座上设有芯板，芯板上可活动连接有摩擦层，再通过壳体将摩擦层进行固定，形成摩擦组件，通过连接座将摩擦组件固定于主梁或主塔上。与现有的摩擦阻尼器相比，当发生地震时，主梁与主塔发生水平相对运动，连接座与主梁相连时，主梁带动连接座、壳体和摩擦层，与芯板发生水平相对运动，摩擦层与芯板发生水平摩擦进而耗能，且主梁对摩擦组件有一个向上的拉力，从而抵消了摩擦组件的自重；当发生地震时，主梁与主塔发生水平相对运动，连接座与主塔相连时，主塔带动连接座、壳体和摩擦层，与芯板发生水平相对运动，摩擦层与芯板发生水平摩擦进而耗能，且主塔对摩擦组件有一个向上的支撑力，从而抵消了摩擦组件的自重。综上所述，该摩擦阻尼器可消除其摩擦组件因自重对轴向耗能造成影响，从而提高摩擦阻尼器的耗能效率。
优选的，本实用新型实施例中的中承式摩擦阻尼器，参见图2所示，还包括用于安装于主塔2或主梁1上的第二基座3，第二基座3连接于芯板8的另一端，且第二基座3与第一基座9分别位于摩擦组件的两侧。
第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装具体有以下几种：
第一基座9用于安装于主塔2上，第二基座3用于安装于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9用于安装于主梁1上，第二基座3用于安装于主塔2上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主塔2上，连接座4用于安装于主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2上。
优选的，本实用新型实施例中的中承式摩擦阻尼器，参见图3所示，还包括用于安装于主塔2或主梁1上的第二基座3，此时，摩擦组件中有两块芯板8，且第二基座3与第一基座9分别连接在两块芯板8的一端，且第二基座3与第一基座9分别位于摩擦组件的两侧。
第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装具体有以下几种：
第一基座9用于安装于主塔2上，第二基座3用于安装于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9用于安装于主梁1上，第二基座3用于安装于主塔2上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主塔2上，连接座4用于安装于主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2上。
需要说明的是，当连接座4通过滑轮12或滑块可移动安装于主塔2或主梁1上时，第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装具体有以下几种：
第一基座9用于安装于主塔2上，第二基座3用于安装于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9用于安装于主梁1上，第二基座3用于安装于主塔2上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上。
优选的，本实用新型实施例中的中承式摩擦阻尼器，参见图4所示，还包括用于安装于主塔2或主梁1上的第二基座3，第二基座3连接于壳体7远离第一基座9的一端，且第二基座3与第一基座9分别位于摩擦组件的两侧。
第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装具体有以下几种：
第一基座9用于安装于主塔2上，第二基座3用于安装于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9用于安装于主梁1上，第二基座3用于安装于主塔2上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主塔2上，连接座4用于安装于主梁1上；
或，第一基座9与第二基座3均用于设置于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2上。
需要说明的是，当连接座4通过滑轮12或滑块可移动安装于主塔2或主梁1上时，第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装具体有以下几种：
第一基座9用于安装于主塔2上，第二基座3用于安装于主梁1上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上；
或，第一基座9用于安装于主梁1上，第二基座3用于安装于主塔2上，连接座4用于安装于主塔2或主梁1上。
优选的，参见图5所示，摩擦组件上安装有至少一组固定组件11，固定组件11以轴向的一排为一组，摩擦组件上可布置成1排、2排或3排，每排固定组件11包括若干个固定件5。
如此设计的益处在于：因在发生振动时，振动对于摩擦组件的影响较大，为保证摩擦组件中壳体7和摩擦层6之间的牢固性，因此将固定组件11设计成多排，且每排设计有多个固定件5，从而提高该摩擦阻尼器的使用寿命。
具体的，固定件5为高强螺栓，壳体7和摩擦层6上对应开设有若干个用于高强螺栓穿过的螺栓孔，螺栓孔的孔径可比高强螺栓杆径大1～2cm，芯板8上开设有若干个用于高强螺栓穿过的通孔，且高强螺栓在通孔内可水平移动，通孔的左、右端部与高强螺栓外壁的距离可为200～500mm，上述参数可根据具体的振动需求进行调整。
优选的，当和第二基座3与芯板8连接时，第一基座9和第二基座3均可通过销轴或球铰与芯板8连接；当第二基座3与壳体7连接时，第一基座9可通过销轴或球铰与芯板8连接，第二基座3可通过销轴或球铰与壳体7连接。
如此设计的益处在于：其一是要适应左右相对运动过程中不可避免的微小转角，其二是方便更换与检修；选用销轴的效果会更好，其原因在于球铰一方面价格贵，另一方面转动太灵活了，不利于受压。
优选的，连接座4与主梁1或主塔2之间为固定连接，当主梁1或主塔2为混凝土结构时，可采用预埋锚栓的形式对连接座4进行固定，当主梁1或主塔2为钢结构时，可采用焊接的形式对连接座4进行固定。
如此设计的益处在于：连接座4与主梁1或主塔2之间为固定连接，第一基座9、第二基座3以及连接座4的安装位置可更加多样化，从而可适用于更多的施工场景，且满足更多的施工需求。
本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
Claims (10)
1.一种中承式摩擦阻尼器，其特征在于，其包括：
摩擦组件，其包括摩擦层(6)、壳体(7)以及芯板(8)，摩擦层(6)固定于壳体(7)上，芯板(8)与摩擦层(6)活动连接；
第一基座(9)，其连接于芯板(8)的一端；
连接座(4)，其连接于壳体(7)上；
以及，安装时，第一基座(9)安装于主塔(2)和主梁(1)中的其中一个上，连接座(4)安装于主塔(2)和主梁(1)中的另一个上。
2.如权利要求1所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔(2)或主梁(1)上的第二基座(3)，第二基座(3)连接于芯板(8)的另一端，且第二基座(3)与第一基座(9)分别位于摩擦组件的两侧。
3.如权利要求1所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：
所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔(2)或主梁(1)上的第二基座(3)；
所述芯板(8)有两块，且第二基座(3)与第一基座(9)分别连接在两块芯板(8)的一端，且第二基座(3)与第一基座(9)分别位于摩擦组件的两侧。
4.如权利要求2或3所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：
所述连接座(4)用于可移动安装于主塔(2)或主梁(1)上；
安装时，第一基座(9)安装于主塔(2)和主梁(1)中的其中一个上，第二基座(3)安装于主塔(2)和主梁(1)中的另一个上。
5.如权利要求1所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述中承式摩擦阻尼器还包括用于安装于主塔(2)或主梁(1)上的第二基座(3)，第二基座(3)连接于壳体(7)远离第一基座(9)的一端，且第二基座(3)与第一基座(9)分别位于摩擦组件的两侧。
6.如权利要求5所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：
所述连接座(4)用于可移动安装于主塔(2)或主梁(1)上；
安装时，第一基座(9)安装于主塔(2)和主梁(1)中的其中一个上，第二基座(3)安装于主塔(2)和主梁(1)中的另一个上。
7.如权利要求1所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述摩擦组件上安装有至少一组固定组件(11)，固定组件(11)包括若干个固定件(5)。
8.如权利要求7所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述固定件(5)为高强螺栓，壳体(7)和摩擦层(6)上对应开设有若干个用于高强螺栓穿过的螺栓孔，芯板(8)上开设有若干个用于高强螺栓穿过的通孔，且高强螺栓在通孔内可水平移动。
9.如权利要求2或3或5所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述第一基座(9)和第二基座(3)分别通过销轴(10)与芯板(8)或壳体(7)连接。
10.如权利要求1所述的中承式摩擦阻尼器，其特征在于：所述连接座(4)与主梁(1)或主塔(2)之间为固定连接。
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