一种面外释放应力的阻尼器装置的制作方法

本实用新型属于建筑结构消能减震领域，具体为一种面外释放应力的阻尼器装置。

背景技术：

传统的剪切型或弯曲型阻尼器，如金属阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙等，对建筑结构的减震防灾起到了重要的作用。实际地震发生时，建筑结构遭受双向地震作用，其内部各结构构件亦遭受双向变形。传统阻尼器平面内产生有效变形而发挥耗能作用，同时平面外亦产生很大变形。平面外的变形对阻尼器减震功能是有害的，其非但不能产生耗能效果，还会对其平面内耗能作用产生不利影响，例如造成平面内力学性能的改变、不同元件间的碰撞和摩擦等，从而造成其耗能能力的降低。同时平面外变形过大，容易导致装置发生破坏，减小甚至丧失其减震效果。

技术实现要素：

为了避免平面外变形过大造成阻尼器的破坏和失效，本实用新型提出一种面外释放应力的阻尼器装置，在平面外方向实现了阻尼器与主体结构的铰接连接，通过这种连接形式即可释放阻尼器位移、控制阻尼器在面外的变形，进而实现阻尼器面内减震效果的高效发挥。

具体的技术方案为：

一种面外释放应力的阻尼器装置，其特征在于：包含上下两组连接装置和阻尼器区域(5)；

所述上下两组连接装置相对布置并各自与主体结构连接；

所述阻尼器区域(5)布置在两组连接装置中间，其两端分别连接于连接装置；

每个所述连接装置包括连接杆(1)、线铰杆(2)和连接键(3)；

所述连接杆(1)分为中间的铰接段和两端的连接段；连接杆(1)的连接段用于与主体结构连接；连接杆(1)的铰接段内设有腔室用于容纳线铰杆(2)，铰接段的侧壁设有凹槽，所述连接键(3)通过凹槽与连接杆内的线铰杆(2)固定，从而连接键(3)同时与线铰杆(2)、连接杆(1)形成铰接结构；

所述阻尼器区域(5)布置在两个连接键(3)之间，阻尼器区域(5)的上下两端分别与上下两个连接键(3)固定连接。

线铰杆(2)内嵌在连接杆(1)之中，实现了阻尼器区域(5)与主体结构平面内刚接，平面外铰接的构造形式。地震作用下阻尼器区域(5)在平面内能产生有效变形而耗散地震能量，而在平面外方向不发生变形或只发生整体刚体平移，成功规避了平面外变形对平面内耗能的影响，避免平面外变形过大造成阻尼器区域(5)的破坏和失效。线铰杆(2)及上下两端连接装置均应具有足够刚度和强度，可采用高强钢材或其他高强材料。

针对各类在实际地震中承受双向变形的结构，本实用新型的应用具有如下优点：

(1)装置构造简单合理、加工容易、安装简便、传力路径清晰；

(2)装置可适用于多种不同机理、不同类型的消能减震构造形式，可用于剪切型或弯曲型阻尼器，其耗能原理可为金属、摩擦、黏弹性或黏滞阻尼机制；

(3)装置保证阻尼器和主体结构在平面外方向实现铰接连接，避免了平面外变形过大造成阻尼器耗能能力的降低或失效；

(4)由于剔除了阻尼器平面外变形对平面内力学性能的影响，更易建立其力学模型和非线性分析方法，使得减震分析与设计结果更加准确；

(5)本实用新型具有力学性能稳定、减震机理明确、耗能效率高、耐久性好、生产工艺简便且震后更换方便等优点，在工程结构防灾减震技术领域的减震设计与加固修复技术中具有广阔的应用前景；

(6)本实用新型中，线铰杆、连接杆的长度和半径及上下装置间的距离可根据阻尼器的尺寸、耗能能力灵活设计；

(7)本实用新型中，连接键与阻尼器连接部分螺栓的构造形式、尺寸及数量可根据需要灵活设计。

本实用新型容易实现，适用范围广，可减小结构在地震中的反应，因此能减少结构的设计截面和配筋，震后破坏集中在阻尼器装置中，易于更换、可减少结构的震后修复成本。本实用新型具有广泛的应用前景，可用于不同类型的新建结构与加固结构的减震设计当中，取得良好的经济与技术效益，能推动我国消能减震技术的发展和应用。

附图说明

图1是本实用新型一种面外释放应力的阻尼器装置的正立面图。

图2是本实用新型一种面外释放应力的阻尼器装置的侧立面图。

图3是本实用新型中连接杆、线铰杆、连接键、螺栓孔的三维示意图。

图4是本实用新型一种面外释放应力的阻尼器装置的三维示意图。

图中标号：1为连接杆、2为线铰杆、3为连接键、4为螺栓孔，5为阻尼器区域。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1：

如图1-2所示，本实用新型为一种面外释放的阻尼器装置，安装在结构薄弱层层间位置，包括阻尼器区域5和上下两组连接装置。所述阻尼器区域5设置在上下两组连接装置之间，该阻尼器区域可为剪切型或弯曲型阻尼构造形式，其耗能原理可为金属、摩擦、黏弹性或黏滞阻尼机制。

每组连接装置包括连接杆1、线铰杆2、连接键3、螺栓孔4。其中，连接杆分为中间的铰接段和两端的连接段。连接杆的连接段用于与主体结构连接，连接杆的铰接段内设有腔室用于容纳线铰杆2，所述线铰杆2采用四氟钢接触面，摩擦系数极小。线铰杆2能够绕连接杆1中心轴转动，该转动棒在轴线方向无法移动。

铰接段的侧壁设有凹槽，所述连接键3通过凹槽与连接杆内的线铰杆3固定。连接键3上预设螺栓孔4。阻尼器区域5通过连接键3上的螺栓孔4与线铰杆2螺栓连接。上下两组连接装置之间的间距根据不同尺寸、不同类型的阻尼类型进行调整。线铰杆2及上下两端连接装置均为高强钢材，具有足够刚度和强度。这种构造方式在平面外方向实现了阻尼器区域5和主体结构的铰接连接。地震发生过程中，阻尼器区域(5)在平面内发生有效变形，从而提供附加阻尼，有效减小主体结构响应；而平面外由于两端为铰接连接，释放平面外应力，阻尼器区域5内部在该方向不发生变形或只发生整体刚体平移，成功规避了平面外变形对平面内耗能性能的影响，避免平面外变形过大造成阻尼器区域5的破坏和失效。

以上是本实用新型的典型实例，本实用新型的实施不限于此。