一种墙片型转动摩擦阻尼器的制作方法

本实用新型涉及土木工程技术领域，特别涉及一种墙片型转动摩擦阻尼器。

背景技术：

国家建筑抗震设计规范指出，结构抗震设防标准应该满足小震不坏、中震可修、大震不倒的要求。传统的结构抗震方法是通过增加结构自身的抗侧力性能来抵御地震作用，即采用增加结构自身的存储、耗散地震能量的能力，如增大柱子的截面尺寸等方法，这是一种被动的、消极的抗震对策，不利于结构选型及建筑业的发展；耗能减震技术是一种现代的建筑抗震技术，它是通过在建筑物的某些部位设置支撑、剪力墙或阻尼器，通过摩擦、弯曲、弹塑性滞回变形来消耗地震能量，减少主体结构的地震反应，从而减轻主体结构的破坏，达到减震的目的。阻尼器作为一种现代的建筑抗震技术，被认为是一种非常有效的抗震手段，当在主体结构中布置了阻尼器后，一部分地震能量可以被阻尼器消耗，从而达到保护主体结构的目的。摩擦型阻尼器是金属阻尼器的一种，具有性能稳定、不受环境温度影响、构造简单、造价低廉、易于更换的优点，转动型摩擦阻尼器不受量程限制，在大震作用下，更容易发挥其耗能性能。

目前阻尼器与主体结构的布置方案多采用交叉型、人字型、V字型等方案，这些布置方案虽然有利于阻尼器支撑发挥其耗能性能，但是，阻尼器占据了门窗洞口的较大空间，对于门窗洞口的采光和自由布置非常不利。

技术实现要素：

为了解决现有的阻尼器布置影响结构自由开窗等问题，本实用新型提供了一种墙片型转动摩擦阻尼器，该墙片型转动摩擦阻尼器在保证发挥阻尼器性能保证能耗的前提下，以窗下墙体的方式与主体结构相连，可避免开窗障碍、开洞障碍等问题。而且，本研究开发的新型阻尼器具有模数化、成套使用等优点。因此，结构布置灵活，适用范围更广。

本实用新型的一种墙片型转动摩擦阻尼器，包括若干组转动件、若干组连接件、若干个预紧力螺栓、两组垂直柱体连接件、两组柱体侧螺栓、两组垂直柱体固定铰支座、若干组水平横梁固定铰支座和若干组摩擦片；

所述的转动件分为水平转动件和垂直转动件；

所述的水平横梁固定铰支座包括水平横梁两端固定铰支座和水平横梁中间固定铰支座；其中，设置有两组水平横梁两端固定铰支座；

水平转动件和垂直转动件形成一个矩形，矩形中，每两个转动件均通过一个预紧力螺栓铰接，每两个转动件的铰接处均设有摩擦片；

每两个矩形之间的水平方向通过连接件连接，连接处均通过预紧力螺栓铰接，形成多个连续矩形；

同时，多个连续矩形靠近横梁一侧的铰接处与横梁上设置的水平横梁固定铰支座通过预紧力螺栓铰接；多个连续矩形靠近垂直柱体两侧的上部，其铰接处通过垂直柱体连接件与柱体上设置的垂直柱体固定铰支座连接，并用柱体侧螺栓进行铰接。

所述的墙片型转动摩擦阻尼器，垂直柱体连接件与垂直柱体固定铰支座的铰接处还设置有垫片。

所述的垫片是为了填补垂直柱体连接件与垂直柱体固定铰支座的铰接处的空隙。

当所述的墙片型转动摩擦阻尼器没有受到外力作用时，除垂直转动件与建筑物的横梁垂直以外，其他杆件均与建筑物的横梁平行。

所述的墙片型转动摩擦阻尼器，除每组垂直柱体固定铰支座为三肢为一组，每组垂直转动件为一个垂直转动件，其他均为，每组中为镜像对称的两个部件；

所述的矩形中，水平转动件包括上水平转动件和下水平转动件，每个水平转动件以一对为一组；

所述的矩形中，垂直转动件包括左垂直转动件和右垂直转动件，每个垂直转动件以一个为一组；

上水平转动件、下水平转动件、左垂直转动件和右垂直转动件形成一个矩形。

所述的连接件包括上连接件和下连接件，每个连接件以一对为一组。

所述的垂直柱体连接件，分为第一组垂直柱体连接件和第二组垂直柱体连接件。

所述的转动件的材料为刚性材料，优选为钢板。

所述的连接件和垂直柱体连接件为刚性材料，优选为钢板。

所述的摩擦片为抗压和耐久性材料，优选为石棉、烧结金属摩擦材料或陶瓷纤维。

所述的一个矩形中，上水平转动件左端铰接处的连接关系为：预紧力螺栓垂直穿过左垂直转动件的上端，以左垂直转动件为中心，其两侧依次镜像对称设置有摩擦片、上水平转动件的左端、上连接件的一端或垂直柱体连接件的远离柱体的一端，通过预紧力螺栓施加预紧力进行铰接；

所述的一个矩形中，上水平转动件右端铰接处的连接关系为：预紧力螺栓垂直穿过右垂直转动件的上端，以右垂直转动件为中心，其两侧依次镜像对称设置有摩擦片、上水平转动件右端、上连接件的一端或垂直柱体连接件的远离柱体的一端，通过预紧力螺栓施加预紧力进行铰接；

所述的多个连续矩形中，与水平横梁两端固定铰支座铰接处的连接关系为：预紧力螺栓垂直穿过垂直转动件的下端，以垂直转动件为中心，其两侧依次镜像对称设置有摩擦片、下水平转动件的一端、水平横梁两端固定铰支座，通过预紧力螺栓施加预紧力进行铰接；

所述的多个连续矩形中，与水平横梁中间固定铰支座铰接处的连接关系为：预紧力螺栓垂直穿过垂直转动件的下端，以垂直转动件为中心，其两侧依次镜像对称设置有摩擦片、下水平转动件的一端、下连接件的一端、水平横梁中间固定铰支座，通过预紧力螺栓施加预紧力进行铰接；

所述的多个连续矩形中，与垂直柱体固定铰支座铰接处的连接关系为：柱体侧螺栓垂直穿过垂直柱体固定铰支座的一肢，以垂直柱体固定铰支座为中心，其两侧依次镜像对称设置有垫片、垂直柱体连接件、垂直柱体固定铰支座，通过柱体侧螺栓施加预紧力进行铰接；

本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器安装在建筑物的两柱之间一跨内，根据实际需要，在建筑物的每一跨均安装一个墙片型转动摩擦阻尼器，和/或在建筑物的每一层均安装一个墙片型转动摩擦阻尼器；

在将墙片型转动摩擦阻尼器安装在建筑物内时，将固定铰支座预埋在建筑物内，或者外包在建筑物的内表面。

所述的垂直柱体固定铰支座固定于柱体上并与柱体固接，所述的水平横梁固定铰支座固定在水平横梁上并与水平横梁固接。

本实用新型的一种墙片型转动摩擦阻尼器，其减震原理和有益效果在于：

在本实用新型中，当建筑物受到震动力时，可以通过固定铰支座、连接件将震动力传递给转动件，转动件在震动力的作用下发生转动变形，每两组转动件铰接在一起，且铰接处设有摩擦片，因此转动件在发生转动变形的过程中，会消耗震动能量。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器可以随着建筑物的摆动往复耗能，且可以调节转动件的转动刚度以适应不同需求。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器，以窗下墙体的方式与主体结构相连，可避免开窗、开洞障碍等问题。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器尺寸较小，方便安装，可以用装饰物进行遮挡，或直接对阻尼器的转动件、连接件进行美化、装饰。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器尺寸可以设置为固定模数，成套使用。

附图说明

图1是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器的耗能变形示意图；

图3是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器的俯视图；

图4是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器图1中，M-M截面处的左视图；

图5是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器图1中，N-N截面处的左视图；

图6是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器图1中，J-J区域的俯视图；

图7是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器图1中，K-K区域的俯视图；

图8是本实用新型提供的墙片型转动摩擦阻尼器图1中，L-L截面处的俯视图。

其中，

1A为一组上水平转动件，1A1为一组上水平转动件中的第一个水平转动件，1A2为一组上水平转动件中的第二个水平转动件；

1B为一组下水平转动件，1B1为一组下水平转动件中的第一个水平转动件，1B2为一组下水平转动件中的第二个水平转动件；

2A为左垂直转动件，2B为右垂直转动件；

3A为一组上连接件，3A1为一组上连接件中的第一个上连接件、3A2为一组上连接件中的第二个上连接件；

3B为一组下连接件，3B1为一组下连接件中的第一个下连接件、3B2为一组下连接件中的第二个下连接件；

4为一组垂直柱体连接件，41为一组垂直柱体连接件的第一个连接件，42为一组垂直柱体连接件的第二个连接件；

5为预紧力螺栓；6为柱体侧螺栓；7为垂直柱体固定铰支座；8为水平横梁中间固定铰支座；9为水平横梁两端固定铰支座；10为摩擦片；11为垫片；12为柱体；13为横梁。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

一种墙片型转动摩擦阻尼器，其包括若干组转动件、若干组连接件3、若干个预紧力螺栓5、两组垂直柱体连接件4、两组柱体侧螺栓6、两组垂直柱体固定铰支座7、若干组水平横梁固定铰支座、两组垫片11和若干组摩擦片10；除每组垂直柱体固定铰支座7为三肢为一组，其他均为，每组中为镜像对称的两个部件；

所述的转动件分为水平转动件1和垂直转动件2；

所述的水平横梁固定铰支座包括水平横梁两端固定铰支座9和水平横梁中间固定铰支座8；其中，设置有两组水平横梁两端固定铰支座9；

水平转动件1和垂直转动件2形成一个矩形，矩形中，每两个转动件均通过一个预紧力螺栓铰接，每两个转动件的铰接处均设有摩擦片10；

每两个矩形之间的水平方向通过连接件3连接，连接处均通过预紧力螺栓5铰接，形成多个连续矩形；

同时，多个连续矩形靠近横梁一侧的铰接处与横梁上设置的水平横梁固定铰支座通过预紧力螺栓铰接；多个连续矩形靠近垂直柱体两侧的上部，其铰接处通过垂直柱体连接件4与柱体的垂直柱体固定铰支座7连接，并用柱体侧螺栓6进行铰接。

所述的墙片型转动摩擦阻尼器，垂直柱体连接件4与垂直柱体固定铰支座6的铰接处还设置有垫片11。

当所述的墙片型转动摩擦阻尼器没有受到外力作用时，除垂直转动件2与建筑物的横梁垂直以外，其他杆件均与建筑物的横梁平行。

本实施例的墙片型转动摩擦阻尼器安装在建筑物的两柱之间一跨内，图1为安装了本实施例中墙片型转动摩擦阻尼器的建筑物横截面示意图；

其中，所述的水平转动件1包括一组上水平转动件1A和一组下水平转动件1B，

其中，一组上水平转动件1A包括一组上水平转动件中的第一个水平转动件1A1和一组上水平转动件中的第二个水平转动件1A2；

一组下水平转动件1B包括一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1和一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2；

垂直转动件2包括一组左垂直转动件2A和一组右垂直转动件2B；

所述的连接件3包括一组上连接件3A和一组下连接件3B；

一组上连接件3A包括一组上连接件中的第一个上连接件3A1和一组上连接件中的第二个上连接件3A2；

一组下连接件3B包括一组下连接件中的第一个下连接件3B1和为一组下连接件中的一组下连接件中的第二个下连接件3B2；

垂直柱体连接件4包括一组垂直柱体连接件的第一个连接件41和一组垂直柱体连接件中的第二个连接件42。

所述的转动件的材料为钢板。

所述的连接件和垂直柱体连接件为钢板。

所述的摩擦片为抗压和耐久性材料，本实施例为石棉。

如图2所示，且参见图1，建筑物受到震动力时，本实施例模拟中的震动力包括地震施加给建筑物的力、风施加给建筑物的力，建筑物会在震动力的作用下产生层间位移角，发生转动位移，可以通过垂直柱体固定铰支座7、水平横梁固定铰支座、垂直柱体连接件4和连接件3将震动力传递给成转动件，转动件在震动力的作用下发生转动变形，每两个转动件铰接在一起，且铰接处设有摩擦片，因此转动件在发生转动变形的过程中，会消耗震动能量。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器可以随着建筑物的摆动往复耗能，且可以调节转动件的转动刚度以适应不同需求。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器，以窗下墙体的方式与主体结构相连，可避免开窗、开洞障碍等问题。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器尺寸较小，方便安装，可以用装饰物进行遮挡，或直接对阻尼器的转动件、连接件进行美化、装饰。本实用新型中的墙片型转动摩擦阻尼器尺寸可以设置为固定模数，成套使用。

在本实用新型中，四个转动件(1A、1B、2A、2B)形成的四边形为矩形。当为长方形时，上水平转动件1A和下水平转动件1B的长度相同，左垂直转动件2A和右垂直转动件2B的长度相同，上连接件3A和下连接件3B的长度相同；当为正方形时，上水平转动件1A、下水平转动件1B、左垂直转动件2A、右垂直转动件2B和上连接件3A、下连接件3B的长度相同，可以根据实际情况合理设计。

上水平转动件1A与上连接件3A(或垂直主体连接件4)、左垂直转动件2A、右垂直转动件2B的连接形式，即墙片型转动摩擦阻尼器的俯视图，如图3所示，通过一个预紧力螺栓5依次穿过一组上连接件中的第一个上连接件3A1(或一组垂直柱体连接件的第一个连接件41)的一端、一组上水平转动件中的第一个水平转动件1A1的一端、摩擦片10、左垂直转动件2A的一端、摩擦片10、一组上水平转动件中的第二个水平转动件1A2的一端、一组上连接件中的第二个上连接件3A2(或一组垂直柱体连接件的第二个连接件42)的一端铰接，并施加预紧力；

通过一个预紧力螺栓5依次穿过一组上连接件中的第一个上连接件3A1(或一组垂直柱体连接件的第一个连接件41)的一端、一组上水平转动件中的第一个水平转动件1A1的另一端、摩擦片10、右垂直转动件2B的一端、摩擦片10、一组上水平转动件中的第二个水平转动件1A2的另一端、一组上连接件中的第二个上连接件3A2(或一组垂直柱体连接件的第二个连接件42)的一端铰接，并施加预紧力。

左垂直转动件2A与一组垂直柱体连接件4、一组上水平转动件1A、水平横梁两端固定铰支座9、一组下水平转动件1B的连接形式，即图1中，M-M截面处的左视图，如图4所示，通过一个预紧力螺栓5依次穿过一组垂直柱体连接件的第一个连接件41的一端、一组上水平转动件中的第一个水平转动件1A1的一端、摩擦片10、左垂直转动件2A的一端、摩擦片10、一组上水平转动件中的第二个水平转动件1A2的一端、一组垂直柱体连接件的第二个连接件42的一端铰接，并施加预紧力；

通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁两端固定铰支座9的一肢、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的一端、摩擦片10、左垂直转动件2A的另一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的一端、水平横梁两端固定铰支座9的另一肢铰接，并施加预紧力。

右垂直转动件2B与一组上连接件3A、一组上水平转动件1A、水平横梁中间固定铰支座8、一组下连接件3B、一组下水平转动件1B的连接形式，即图1中，N-N截面处的左视图如图5所示，通过一个预紧力螺栓5依次穿过一组上连接件中的第一个上连接件3A1的一端、一组上水平转动件中的第一个水平转动件1A1的一端、摩擦片10、右垂直转动件2B的一端、摩擦片10、一组上水平转动件中的第二个水平转动件1A2的一端、一组上连接件中的第二个上连接件3A2的一端铰接，并施加预紧力；

通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁中间固定铰支座8的一肢、一组下连接件中的第一个下连接件3B1的一端、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的一端、摩擦片10、右垂直转动件2B的另一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的一端、一组下连接件中的第二个下连接件3B2的一端、水平横梁中间固定铰支座8的另一肢铰接，并施加预紧力。

一组下水平转动件1B与水平横梁中间固定铰支座8、一组下连接件3B、左垂直转动件2A、水平横梁中间固定铰支座8、右垂直转动件2B的连接形式，即图1中，J-J区域的俯视图，如图6所示，通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁中间固定铰支座8的一肢、一组下连接件中的第一个下连接件3B1的一端、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的一端、摩擦片10、左垂直转动件2A的一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的一端、一组下连接件中的第二个下连接件3B2的一端、水平横梁中间固定铰支座8的另一肢铰接，并施加预紧力；

通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁中间固定铰支座8的一肢、一组下连接件中的第一个下连接件3B1的一端、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的另一端、摩擦片10、右垂直转动件2B的一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的另一端、一组下连接件中的第二个下连接件3B2的一端、水平横梁中间固定铰支座8的另一肢铰接，并施加预紧力。

一组下水平转动件1B与水平横梁中间固定铰支座8、一组下连接件3B、左垂直转动件2A、水平横梁两端固定铰支座9、一组下水平转动件1B、右垂直转动件2B的连接形式，即图1中，K-K区域的俯视图，如图7所示，通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁中间固定铰支座8的一肢、一组下连接件中的第一个下连接件3B1的一端、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的一端、摩擦片10、左垂直转动件2A的一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的一端、一组下连接件中的第二个下连接件3B2的一端、水平横梁中间固定铰支座8的另一肢铰接，并施加预紧力；

通过一个预紧力螺栓5依次穿过水平横梁两端固定铰支座9的一肢、一组下水平转动件中的第一个水平转动件1B1的另一端、摩擦片10、右垂直转动件2B的一端、摩擦片10、一组下水平转动件中的第二个水平转动件1B2的另一端、水平横梁两端固定铰支座9的另一肢铰接，并施加预紧力。

一组垂直柱体连接件4与垂直柱体固定铰支座7的连接形式，即图1中，L-L截面处的俯视图，如图8所示，通过一个柱体侧螺栓6依次穿过垂直柱体固定铰支座7的一肢、一组垂直柱体连接件的第一个连接件41的一端、垫片11、垂直柱体固定铰支座7的一肢、垫片11、一组垂直柱体连接件的第二个连接件42的一端、垂直柱体固定铰支座7的一肢铰接。

当所述墙片型转动摩擦阻尼器没有受到外力作用时，除垂直转动件2与建筑物的梁垂直以外，其他杆件均与建筑物的梁平行。