一种层间剪切放大型电涡流阻尼器

1.本实用新型属于结构振动控制技术领域，具体是指一种层间剪切放大型电涡流阻尼器。


背景技术：

2.高层建筑结构具有高度大、柔性强等特点，对地震荷载反应敏感。建筑结构易在地震荷载的作用下产生剧烈晃动，甚至倒塌。因此，非常有必要对高层建筑结构在地震作用下的振动进行控制，以减小结构的层间变形，保证建筑结构的安全运行，创造出适宜舒适的生产生活环境。
3.电涡流阻尼器是一种新型非接触式阻尼装置，在振动控制领域有着广泛的应用前景，可以提供多方向阻尼且具有非接触、无摩擦、无磨损、寿命长、无污染、可以提供多方向阻尼等优点,在振动控制领域有着广泛的应用前景。然而，现有的电涡流阻尼器存在耗能效率低下的问题，在振动幅度较小的情况下耗能及减振的效果十分有限，难以达到预定的减振目标。本实用新型基于电涡流效应耗能的原理，提出了一种层间剪切放大型电涡流阻尼器。


技术实现要素：

4.本实用新型将电涡流阻尼技术和其他被动减振技术相结合，提供了一种层间剪切放大型阻尼器。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种层间剪切放大型阻尼器，包括水平钢板1、螺杆a、钢棒3、竖直钢板4、竖杆5、螺杆b、外壳7、夹头8、螺杆c、磁铁10、铜片11、方形钢板12、斜杆13；
7.两块竖直钢板4焊接在水平钢板1的下方，竖直钢板1中部设有钢棒滑槽，尺寸比钢棒直径略宽，钢棒3卡在竖直钢板1的凹槽中，水平钢板1通过螺杆a与水平梁连接；
8.竖杆5与钢棒3焊接，竖杆5下端与夹头8焊接，夹头8下端用螺杆c与铜片11连接；
9.方形钢板12与斜杆13上端焊接，方形钢板12与竖杆5通过螺杆b连接；
10.斜杆13下端与结构柱连接；
11.两块金属外壳7内侧设两块比铜片11略小的磁铁10，外壳7下端与结构柱连接，上端通过螺杆b与方形钢板12、竖杆5连接。
12.本实用新型的工作原理：
13.(1)当结构产生水平振动时，横梁水平振动带动钢棒水平振动，根据杠杆原理，钢棒小幅度振动引起铜片较大大幅度振动；
14.(2)铜片在磁场中运动来切割磁感线，根据楞次定律，铜片中产生感应电流，感应电流上所受的磁场力阻碍铜片的运动，即铜片的机械能转化成热能，从而减小结构的振动。
15.本实用新型的有益效果：
16.(1)本实用新型的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器将梁的水平位移转化成扇形
铜片的转动并产生电涡流进行耗能，利用杠杆将水平位移放大，较小的水平位移即可引起较大幅度的铜片转动，耗能效率大大提高；
17.(2)本实用新型的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器，可以很方便地调节阻尼参数。通过调整杠杆比例、永磁体的磁场强度、铜片的厚度、铜片到永磁体的距离可以实现阻尼参数的调节；
18.(3)本实用新型的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器，采用永磁体提供连续不断的磁场源，无需外界能源，该装置能产生长期稳定的减振效果；
19.(4)本实用新型的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器，外壳采用导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围元器件的影响；
20.(5)本实用新型的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器，设计合理，造型美观，与主结构连接非常方便。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器的立面图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器的a
‑
a剖面图；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种层间剪切放大型电涡流阻尼器的b
‑
b剖面图；
24.图中，1水平钢板；2螺杆a；3钢棒；4竖直钢板；5竖杆；6螺杆b；7外
25.壳；8夹头；9螺杆c；10磁铁；11铜片；12方形钢板；13斜杆。
具体实施方式
26.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和通俗易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供一种层间剪切放大型电涡流阻尼器的一个实施例，包括水平钢板1、螺杆a、钢棒3、竖直钢板4、竖杆5、螺杆b、外壳7、夹头8、螺杆c、磁铁10、铜片11、方形钢板12、斜杆13。
28.在本实施例中，两块竖直钢板4焊接在水平钢板1下方，竖直钢板4中部设有钢棒滑槽，尺寸比钢棒直径略宽，钢棒3卡在竖直钢板4的凹槽中，水平钢板1通过螺杆a与水平梁连接；竖杆5与钢棒3焊接，竖杆5下端与夹头8焊接，夹头8下端用螺杆c与铜片11连接；竖杆5与钢棒3焊接，竖杆5下端与夹头8焊接，夹头8下端用螺杆c与铜片11连接；方形钢板12与斜杆13上端焊接，方形钢板12与竖杆5通过螺杆b连接；斜杆13下端与结构柱连接；两块金属外壳7内侧设两块比铜片11略小的磁铁10，外壳7下端与柱连接，上端通过螺杆b与竖杆5连接。
29.结构振动时，水平梁发生水平位移，水平钢板1和竖直钢板4与梁发生整体位移，竖直钢板4的滑槽尺寸比钢棒3直径略大，可以约束钢棒3相对于竖直钢板4的水平位移但不影响钢棒3相对于竖直钢板4的竖直方向位移，因此钢棒3随水平梁在水平方向运动，竖杆5作为杠杆，其两端与钢棒3和铜片11连接，用螺杆b连接竖杆5与外壳7，其中外壳7下端与结构柱连接，螺杆b作为杠杆的支点，螺杆b到钢棒3距离r1和螺杆b到铜片11距离r2，使r1＞r2，
从而放大连梁剪切位移。
30.铜片11位于两块扇形永磁体10构成的空腔内，永磁体10外包裹外壳7防止漏磁，振动时铜片切断磁感线产生电涡流效应。
31.本实用新型将钢棒3的水平运动转化为铜片10的转动并产生电涡流进行耗能，通过竖杆5的杠杆作用可将层间剪切位移成倍放大，钢棒3水平位移将使铜片10产生较大角度使得铜片10转动，耗能效率大大提高；通过调整螺杆b到钢棒3和铜片的距离比值、永磁体10的磁场强度、铜片11的厚度、铜片11到永磁体10的距离，均可以实现阻尼参数的调节；采用永磁体10提供连续不断的磁场源，无需外界能源，能产生长期稳定的减振效果；采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；本实用新型设计合理、构造简单、安装方便，具有良好的应用前景。
32.设计本实用新型时需要注意：第一，竖直钢板4的滑槽尺寸比钢棒3直径略大，可以约束钢棒3相对于竖直钢板4的水平位移，不影响钢棒3相对于竖直钢板4的竖直方向位移；第二，永磁体10外部被外壳7包裹住，外壳7构成封闭空间，防止漏磁；第三，螺杆b到钢棒3距离r1较螺杆b到铜片11距离r2更小，才可放大剪切位移，调整两者距离之比，可调节放大倍率，且三者均在杠杆的轴线上。
33.本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。