复合角位移阻尼器的制作方法

文档序号:15405810发布日期:2018-09-11 19:48阅读:224来源:国知局

本实用新型涉及结构工程减震技术领域,涉及一种减震耗能构件,本实用新型涉及一种设置于高耸结构或桥梁结构构件主材与斜材或斜材与斜材节点处,用于高耸结构或桥梁结构风震控制或地震控制的复合角位移阻尼器。



背景技术:

目前,结构耗能减震技术在实际结构工程中的应用越来越广泛。粘弹性阻尼器作为一种常用的减震结构,一般情况下,其是在线位移下起作用。当结构受到地震或风荷载时,结构层间发生相对位移,内外钢板发生相对运动,带动粘弹性材料往复变形发热,损耗能量,从而减小并迅速衰减结构在地震或风荷载作用下的震动,实现减震耗能的目的。但是此类阻尼器并不适用于高耸结构或桥梁结构梁柱节点的加固和角位移型耗能减震。

申请公开号为CN101713226A的发明专利公布了一种梁柱节点加固弧形粘弹性阻尼器,其作为适用于梁柱节点耗能减震的阻尼器由滑动摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器构成,该实用新型所示的阻尼器呈弧形布置,能够适用于角位移型减震耗能,但是其构造复杂,只能用在夹角为90度的梁柱节点处,不适用于高耸结构中夹角为锐角的主材斜材节点处。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种复合角位移阻尼器,其将粘弹性耗能机构与转动摩擦耗能机构结合的复合耗能机制,适用于高耸结构或桥梁结构主材与斜材或斜材与斜材节点的加固和耗能减震,以及梁柱节点的加固和耗能减震,可实现较大的变形量,结构简单,可重复使用,安装适用性强,性能可靠。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种复合角位移阻尼器,其包括:

粘弹性耗能机构,其包括水平设置的第一板体以及两个分别水平固设于所述第一板体的靠近其第一端的上表面和下表面上的第二板体;任一所述第二板体与所述第一板体之间设有粘弹性材料层;

两个第一转动摩擦耗能机构,其分别位于所述第一板体的靠近其第二端的上表面和下表面上,任一所述第一转动摩擦耗能机构包括水平设置的第三板体,以及水平嵌设于所述第三板体的靠近所述第一板体的一表面上的第一复合铜板;两个所述第三板体与所述第一板体通过竖直设置的第一螺栓固定连接;

两个第二转动摩擦耗能机构,其分别位于两个所述第二板体的远离所述第一板体的一表面上,任一所述第二转动摩擦耗能机构包括水平设置的第四板体,以及水平嵌设于所述第四板体的靠近所述第二板体的一表面上的第二复合铜板;任一所述第四板体与相对应的一个所述第二板体通过竖直设置的第二螺栓固定连接。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第二板体的第一端突出于所述第一板体的第一端。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述粘弹性材料层的第一端与所述第一板体的第一端齐平,第二端与所述第二板体的第二端齐平且与位于同侧的所述第三板体不接触。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第三板体的第二端突出于所述第一板体的第二端。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第三板体的靠近所述第一板体的一表面上设有开放式的第一凹槽,所述第一凹槽的靠近所述第三板体的第一端的第一侧面以及与第一侧面相交的两个第二侧面分别为贯通,与所述第一侧面平行的第三侧面可与所述第一板体的第二端齐平;所述第一复合铜板与所述第一凹槽的形状一致,所述第一复合铜板嵌设于所述第一凹槽内且与所述第三板体的靠近所述第一板体的一表面齐平。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第四板体的第一端突出于所述第二板体的第一端。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第四板体的靠近所述第二板体的一表面上设有开放式的第二凹槽,所述第二凹槽的靠近所述第四板体的第二端的第一侧面以及与第一侧面相交的两个第二侧面均为贯通,所述第二凹槽的与所述第二凹槽的第一侧面平行的第三侧面可与所述第二板体的第一端齐平;所述第二复合铜板与所述第二凹槽的形状一致,所述第二复合铜板嵌设于所述第二凹槽内且与所述第四板体的靠近所述第二板体的一表面齐平。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,所述第二板体、所述粘弹性材料层与所述第一板体的长度比为2.2:1:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:1:1;

所述第三板体、所述第一复合铜板与所述第一板体的长度比为1:0.7:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:0.5:1;

所述第四板体、所述第二复合铜板、所述第二板体的长度比为1:0.7:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:0.5:1。

优选的是,所述的复合角位移阻尼器,所述粘弹性材料层为硅橡胶阻尼材料制成。

本实用新型至少包括以下有益效果:

1、本实用新型的两个第一转动摩擦耗能机构和两个第二转动摩擦耗能机构是可转动的位于粘弹性耗能机构的两端,即可通过松动第一螺栓和第二螺栓,分别调节第一转动摩擦耗能、第二转动摩擦耗能与粘弹性耗能机构的角度,以实现在任意夹角的节点连接处的安装;不仅能适用于夹角为90度的梁柱节点处,而且能够适用于高耸结构中夹角为锐角的主材斜材节点处;

2、本实用新型采用了转动摩擦耗能机制与粘弹性耗能机制相结合的复合耗能机制,两种耗能机制相结合,从而大大提高了耗能,提高减震效果,且本实用新型结构简单,可设计性强。安装适用性强,性能可,使用方便。占用空间小,成本低。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型在一个实施例中所述的复合角位移阻尼器的结构示意图;

图2为本实用新型在另一个实施例中所述的复合角位移阻尼器的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

在本实用新型的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1~2所示,本实用新型提供一种复合角位移阻尼器,其包括:

粘弹性耗能机构,其包括水平设置的第一板体1以及两个分别水平固设于所述第一板体1的靠近其第一端的上表面和下表面上的第二板体2;任一所述第二板体2与所述第一板体1之间设有粘弹性材料层3;粘弹性材料层3的上下表面分别与第一板体1和第二板体2固定连接;

两个第一转动摩擦耗能机构,其分别位于所述第一板体1的靠近其第二端的上表面和下表面上,任一所述第一转动摩擦耗能机构包括水平设置的第三板体4,以及水平嵌设于所述第三板体4的靠近所述第一板体1的一表面上的第一复合铜板5;两个所述第三板体4与所述第一板体1通过竖直设置的第一螺栓8固定连接;

两个第二转动摩擦耗能机构,其分别位于两个所述第二板体2的远离所述第一板体1的一表面上,任一所述第二转动摩擦耗能机构包括水平设置的第四板体6,以及水平嵌设于所述第四板体6的靠近所述第二板体2的一表面上的第二复合铜板7;任一所述第四板体6与相对应的一个所述第二板体2通过竖直设置的第二螺栓9固定连接。

在上述技术方案中,本实用新型将粘弹性耗能机构与转动摩擦耗能机构结合的复合耗能机制,适用于高耸结构或桥梁结构主材与斜材或斜材与斜材节点的加固和耗能减震,以及梁柱节点的加固和耗能减震,可实现较大的变形量,结构简单,可重复使用,安装适用性强,性能可靠;

在第一板体1、第二板体2、第三板体4和第四板体6均为钢板,且四个板体上均预制有供螺栓穿过的安装孔,第一复合铜板5和第二复合铜板7上也预制有安装孔;第一复合铜板5和第二复合铜板7均为铜钢铜复合材料,复合材料价格低廉,耐磨性更强,内嵌复合铜板的宽度和钢板一致,增加复合铜板的面积能够增加转动时的摩擦力。粘弹性耗能体系内粘弹性材料为硅橡胶阻尼材料,有更好的阻尼减震效果;

本实用新型的安装顺序:首先将两个第一复合铜板5分别嵌设至两个第三板体4的两个第一凹槽内,将两个第二复合铜板7分别嵌设至两个第四板体6的两个第二凹槽内,根据待安装的高耸结构或桥梁结构的节点连接处的任意夹角,调节两个第一转动摩擦耗能机构和两个第二转动摩擦耗能机构与粘弹性耗能机构的夹角,即调节两个第三板体4与第一板体1的夹角,两个第四板体6与两个第二板体2之间的夹角,以使得本实用新型能够安装节点连接处;调节好角度后,通过第一螺栓8将两个第三板体4与第一板体1固定连接,通过两个第一螺栓8分别将两个第四板体6与两个第二板体2固定连接;随后将两个第三板体4的第一端和两个第四板体6的第二端分别与节点连接处固定连接,即完成本实用新型的安装。

本实用新型在使用过程中通过转动摩擦耗能体系与粘弹性耗能体系结合,将部分输入到结构中的能量消耗,从而减轻地震或者风震对结构的不利影响。当震动结束后,可以调整第一螺栓8和第二螺栓9使本实用新型恢复到初始安装位置,以重新投入使用。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第二板体2的第一端突出于所述第一板体1的第一端。便于安装第二转动摩擦耗能机构。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述粘弹性材料层3的第一端与所述第一板体1的第一端齐平,第二端与所述第二板体2的第二端齐平且与位于同侧的所述第三板体4不接触。粘弹性材料层与第一板体保持最大接触面接,能够很好的对线位移进行控制,且能够提高结构的刚度,从而减轻地震或风震对结构的不利影响。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第三板体4的第二端突出于所述第一板体1的第二端。便于安装至节点连接处。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第三板体4的靠近所述第一板体1的一表面上设有开放式的第一凹槽,所述第一凹槽的靠近所述第三板体4的第一端的第一侧面以及与第一侧面相交的两个第二侧面分别为贯通,与所述第一侧面平行的第三侧面可与所述第一板体1的第二端齐平;所述第一复合铜板5与所述第一凹槽的形状一致,所述第一复合铜板5嵌设于所述第一凹槽内且与所述第三板体4的靠近所述第一板体1的一表面齐平。以上各个配件的相对位置的限定,是为了尽可能增加第一复合铜板的面积,从而增加转动时的摩擦力。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第四板体6的第一端突出于所述第二板体2的第一端。便于安装至节点连接处。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,任一所述第四板体6的靠近所述第二板体2的一表面上设有开放式的第二凹槽,所述第二凹槽的靠近所述第四板体6的第二端的第一侧面以及与第一侧面相交的两个第二侧面均为贯通,所述第二凹槽的与所述第二凹槽的第一侧面平行的第三侧面可与所述第二板体2的第一端齐平;所述第二复合铜板7与所述第二凹槽的形状一致,所述第二复合铜板7嵌设于所述第二凹槽内且与所述第四板体6的靠近所述第二板体2的一表面齐平。以上各个配件的相对位置的限定,是为了尽可能增加第二复合铜板的面积,从而增加转动时的摩擦力。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,所述第二板体2、所述粘弹性材料层3与所述第一板体1的长度比为2.2:1:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:1:1;

所述第三板体4、所述第一复合铜板5与所述第一板体1的长度比为1:0.7:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:0.5:1;

所述第四板体6、所述第二复合铜板7、所述第二板体2的长度比为1:0.7:2.2,宽度比为1:1:1,厚度比为1:0.5:1。

在另一种技术方案中,所述的复合角位移阻尼器,所述粘弹性材料层3为硅橡胶阻尼材料制成。有更好的阻尼减震效果

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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