一种复合型多阶自复位阻尼器的制作方法

本实用新型属于抗震消能领域，特别是涉及一种复合型多阶自复位阻尼器。

背景技术：

近年来，世界经济的发展带来了建筑业的突飞猛进，超高层、大跨体育场等高、大、细、长的柔性工程结构被普遍应用，尤其是钢结构高层建筑正在越来越多的被建造，这些建筑高度不断加大，结构体系种类不断增多，体型日益多样化。但是世界性地震频发，中国汶川大地震、日本大地震、海地地震等都带来了巨大的经济损失和人员伤害，而且受全球气候变化影响，台风、飓风数量明显增多，这些世界性自然灾害对全球重大工程的影响尤为剧烈，重大工程往往建筑上标新立异，结构体系复杂，结构较易出现多项不规则，由于降低结构自重仍是结构设计追求的一项重要指标，结构产生大面积柔性层成为很多高层、超高层建筑的一个重要特点。因此，对于超高层重大工程的抗风振、减震要求面临着极大的挑战。为超高层重大工程结构添设阻尼器进行抗风减震，因其实用性、有效性和经济性，已成为绝大部分工程设计人员的设计首选，不同的阻尼器具有不同的耗能机理，为重大工程结构合理选择阻尼器类型，达到抗风减震的效果，是具有非常重要的社会和现实意义。

当结构物中安装有耗能装置时，在风和小地震的作用下，这些耗能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构物仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现中强地震时，随着结构侧向变形的增加，耗能装置产生较大的阻尼，大量消耗输入结构的地震能量，避免主体结构出现明显的非弹性状态。并且迅速衰减结构的地震响应（位移、速度、加速度和结构内力），从而保护主体结构及构件在强震中免遭破坏，确保主体结构的安全。

采用阻尼器是一种被动控制系统，是通过增加结构阻尼、耗散振动能量来减小结构响应。由于其装置简单、材料经济、减振效果好等特点，在实际结构控制中具有广泛的应用前景。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种复合型多阶自复位阻尼器，主要为了开发一种结构简单、能够快速进行安装、施工周期短、便于维护维修、耗能效果优异、变形大的复合型多阶自复位阻尼器阻尼器。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种复合型多阶自复位阻尼器，包括：左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳、左上连动杆、左下连动杆、右下连动杆、右上连动杆、液压缸一、液压缸二、铅芯橡胶支座、SMA合金丝、摩擦板、限位板、连接杆、防屈杆一、防屈杆二、固定杆、轴承一、轴承二、轴承三、防屈孔洞、摩擦孔洞；

所述左上连动杆的一端通过轴承一设置在左上摆臂钳的外壁，左下连动杆的一端通过轴承一设置在左下摆臂钳的内壁，左上连动杆的另一端与左下连动杆的另一端均通过轴承二与连接杆的一端连接；连接杆的另一端通过轴承三与液压缸一的一端连接，液压缸一的另一端与防屈杆一焊接；防屈杆一的上下两端分别穿过左上摆臂钳、左下摆臂钳上的防屈孔洞以及设置在左上摆臂钳上部、左下摆臂钳下部的铅芯橡胶支座，最终伸入建筑构件中；

右下连动杆的一端通过轴承一设置在右下摆臂钳的外壁，右上连动杆的一端通过轴承一设置在右上摆臂钳的内壁，右下连动杆的另一端与右上连动杆的另一端均通过轴承二与连接杆的一端连接；连接杆的另一端通过轴承三与液压缸二的一端连接，液压缸二的另一端与防屈杆二焊接；防屈杆二的上下两端分别穿过右下摆臂钳、右上摆臂钳上的防屈孔洞以及设置在右上摆臂钳上部、右下摆臂钳下部的铅芯橡胶支座，最终伸入建筑构件中；

左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳上均焊接有固定杆，上下两个固定杆之间缠绕SMA合金丝，SMA合金丝与固定杆之间采用字缠绕法缠绕，且SMA合金丝缠绕时施加预应力缠绕；左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳的一端部均设有摩擦孔洞，摩擦孔洞用于穿过摩擦板，摩擦孔洞内壁与摩擦板表面做喷砂或者凿毛处理，摩擦板焊接于限位板上，限位板焊接于建筑构件上。

进一步地，所述左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳为类几字型，左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳在单个阻尼器中布置一个，左上连动杆、左下连动杆、右下连动杆、右上连动杆在单个阻尼器中布置一个。

进一步地，所述左上摆臂钳、左下摆臂钳、右下摆臂钳、右上摆臂钳与建筑构件之间均设置有铅芯橡胶支座，铅芯橡胶支座为薄壁褶皱空心壳体结构。

进一步地，所述液压缸一和液压缸二均采用水平布置。

进一步地，所述防屈孔洞的长度为防屈杆一长度的八分之一~十分之一，防屈孔洞的宽度为防屈杆一宽度的1.2~1.5倍；所述摩擦孔洞的长度为摩擦板长度的1.5~2倍，摩擦孔洞宽度与摩擦板宽度一致。

进一步地，所述液压缸一中心点至左上摆臂钳的防屈孔洞下边缘的间距为为铅芯橡胶支座高度的1.2~1.5倍，液压缸一中心点至左下摆臂钳的防屈孔洞上边缘的间距为铅芯橡胶支座高度的1.2~1.5倍；所述液压缸二中心点至右上摆臂钳的防屈孔洞下边缘的间距为为铅芯橡胶支座高度的1.2~1.5倍，液压缸二中心点至右下摆臂钳的防屈孔洞上边缘的间距为铅芯橡胶支座高度的1.2~1.5倍，左上摆臂钳、右上摆臂钳之间间距为摩擦板宽度的1.1~1.3倍，左下摆臂钳、右下摆臂钳之间间距为摩擦板宽度的1.1~1.3倍。

进一步地，所述防屈杆一、防屈杆二伸入建筑构件的长度均为铅芯橡胶支座高度的1.2~1.5倍。

进一步地，所述摩擦板表面带有凸出摩擦波纹，且外表面凿毛或者做喷砂处理，用于增大摩擦系数。

进一步地，所述限位板焊接于建筑构件上，摆臂钳上部的限位板底面与铅芯橡胶支座底面齐平，摆臂钳下部的限位板顶面与铅芯橡胶支座顶面齐平。

进一步地，所述限位板高度为摩擦板高度的四分之三至二分之一。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单、能够快速进行安装、施工周期短、便于维护维修、耗能效果优异、变形大，具有很好的实用性，产品相比现有技术而言具有凸出的实质性特点和显著进步，能够有效的减少震动对建筑物的损害。

附图说明

图1为本实用新型一种复合型多阶自复位阻尼器结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为本实用新型摆臂钳和连动杆的立体结构图。

图中：1-1为左上摆臂钳；1-2为左下摆臂钳；1-3为右下摆臂钳；1-4为右上摆臂钳；2-1为左上连动杆；2-2为左下连动杆；2-3为右下连动杆；2-4为右上连动杆；3-1为液压缸一；3-2为液压缸二；4为铅芯橡胶支座；5为SMA合金丝；6为摩擦板；7为限位板；8为连接杆；9-1为防屈杆一；9-2为防屈杆二；10为固定杆；11-1为轴承一；11-2为轴承二；11-3为轴承三；12为防屈孔洞；13为摩擦孔洞。

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。

实施例：如图1-图3所示，本实用新型一种复合型多阶自复位阻尼器，其主要包括：摆臂钳、连动杆、液压缸一3-1、液压缸二3-2、铅芯橡胶支座4、SMA合金丝5、摩擦板6、限位板7、连接杆8、防屈杆一9-1、防屈杆二9-2、固定杆10、轴承一11-1、轴承二11-2、轴承三11-3、防屈孔洞12和摩擦孔洞13；

摆臂钳为类几字型，摆臂钳按照逆时针方向分为左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4，左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4采用对称布置；连动杆按照逆时针方向分为左上连动杆2-1、左下连动杆2-2、右下连动杆2-3、右上连动杆2-4，左上连动杆2-1与左上摆臂钳1-1外壁齐平，左下连动杆2-2与左下摆臂钳1-2内壁齐平，右下连动杆2-3与右下摆臂钳1-3外壁齐平，右上连动杆2-4与右上摆臂钳1-4内壁齐平；左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4与左上连动杆2-1、左下连动杆2-2、右下连动杆2-3、右上连动杆2-4之间采用轴承一11-1连接；右下连动杆2-3的一端通过轴承一11-1设置在右下摆臂钳1-3的外壁，右上连动杆2-4的一端通过轴承一11-1设置在右上摆臂钳1-4的内壁，右下连动杆2-3的另一端与右上连动杆2-4的另一端均通过轴承二11-2与连接杆8的一端连接；连接杆8的另一端通过轴承三11-3与液压缸二3-2的一端连接，液压缸二3-2的另一端与防屈杆二9-2焊接；防屈杆二9-2的上下两端分别穿过右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4上的防屈孔洞12以及设置在右上摆臂钳1-4上部、右下摆臂钳1-3下部的铅芯橡胶支座4，最终伸入建筑构件中；液压缸一3-1、液压缸二3-2均采用水平布置，液压缸一3-1底部焊接于防屈杆一9-1，液压缸二3-2底部焊接于防屈杆二9-2，左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4上均焊接有固定杆10，上下两个固定杆10之间缠绕SMA合金丝5，SMA合金丝5与固定杆10之间采用8字缠绕法缠绕，且SMA合金丝5缠绕时施加预应力缠绕，左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4与建筑构件之间设置四个铅芯橡胶支座4，铅芯橡胶支座4为薄壁褶皱空心壳体结构；限位板7焊接于建筑构件，限位板7底面与铅芯橡胶支座4底面齐平，摩擦板6焊接于限位板7底部。

左上摆臂钳1-1、左下摆臂钳1-2、右下摆臂钳1-3、右上摆臂钳1-4上均预设有防屈孔洞12和摩擦孔洞13，防屈孔洞12的长度为防屈杆9长度的八分之一~十分之一，防屈孔洞12的宽度为防屈杆9宽度的1.2~1.5倍；摩擦孔洞13的长度为摩擦板6长度的1.5~2倍，摩擦孔洞13宽度与摩擦板6宽度一致。

左上摆臂钳1-1与左下摆臂钳1-2以及右下摆臂钳1-3与右上摆臂钳1-4之间的间距为铅芯橡胶支座4高度的1.2~1.5倍，左上摆臂钳1-1与右上摆臂钳1-4以及左下摆臂钳1-2与右下摆臂钳1-3之间的间距为摩擦板6宽度的1.1~1.3倍。

防屈杆9穿过铅芯橡胶支座4且防屈杆9两端伸入建筑构件中，其伸入建筑构件的长度为铅芯橡胶支座4高度的1.2~1.5倍。

摩擦板6表面带有凸出摩擦波纹，且外表面凿毛或者做喷砂处理，增大摩擦系数。限位板7高度为摩擦板6高度的四分之三至二分之一。