一种多阶起滑摩擦型阻尼器及其连接结构的制作方法

1.本发明涉及结构减震技术领域，尤其是涉及一种多阶起滑摩擦型阻尼器及其连接结构。


背景技术：

2.众所周知，我国是受地震灾害影响较大的国家，随着我国建筑结构领域学术研究和相关工程技术的不断创新发展，建筑物的抗震性能得到了显著提高。摩擦型阻尼器对建筑结构进行耗散能量的机理为：将建筑结构发生位移中的部分能量通过摩擦型阻尼器的摩擦消耗，从而达到耗能减震的目的。
3.现已开发的摩擦型阻尼器，由于起滑力单一，即仅在强震下发挥作用，对于发生频率更高的中小地震及风荷载工况往往提供较大的刚度，无法起到消能减震的作用。目前常见的连接结构的做法是将预埋件延伸埋置于结构梁、柱的节点处，或预埋在沿着悬臂墙长度方向，在荷载作用下预埋件承受剪力，对预埋件的要求较高。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器及其连接结构。
5.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：一方面，本发明提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器，包括通过高强螺栓连接的一阶滑动板、压板和多阶滑动板，所述高强螺栓的一端设置有碟形弹簧；所述一阶滑动板的内侧设置压板，所述一阶滑动板和所述压板之间设置摩擦板，所述压板的内侧设置多阶滑动板，所述压板和所述多阶滑动板之间设置摩擦板。
6.进一步地，所述一阶滑动板的数量为两个，分别设置在所述摩擦型阻尼器的两个外侧，所述一阶滑动板上设有螺栓孔和销轴孔。
7.进一步地，所述压板上设有销轴孔和供高强螺栓移动的第一槽孔。
8.进一步地，所述多阶滑动板上设有供高强螺栓移动的第一槽孔以及供销轴移动的第二槽孔。
9.进一步地，所述多阶滑动板的数量为一个或多个，多个所述多阶滑动板之间设置摩擦板。
10.另一方面，本发明提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构，包括上述的摩擦型阻尼器、连接组件和主体结构，所述摩擦型阻尼器的两端分别通过所述连接组件与所述主体结构连接。
11.进一步地，所述连接组件包括销轴、耳板、预埋件和预埋件钢筋，所述耳板的一端与所述预埋件连接，所述耳板的另一端通过所述销轴与所述摩擦型阻尼器的一阶滑动板或压板连接；所述预埋件通过所述预埋件钢筋与所述主体结构连接。
12.进一步地，所述连接组件包括销轴、耳板、预埋件、预埋件钢筋、斜向支撑和钢托
梁，所述耳板的一端与所述钢托梁连接，所述耳板的另一端通过所述销轴与所述摩擦型阻尼器的一阶滑动板或压板连接；所述钢托梁通过所述斜向支撑与所述预埋件连接，所述预埋件通过所述预埋件钢筋与所述主体结构连接。
13.进一步地，所述连接组件包括销轴、预埋件、预埋件钢筋、斜向支撑和两个节点板，所述斜向支撑的一端通过所述销轴与所述摩擦型阻尼器的一阶滑动板或压板连接，所述斜向支撑的另一端与一个所述节点板连接；另一个所述节点板通过所述销轴与所述摩擦型阻尼器的压板或一阶滑动板连接，所述节点板与所述预埋件连接，所述预埋件通过所述预埋件钢筋与所述主体结构连接。
14.本发明的有益效果是：1、本发明在原摩擦型阻尼器的基础上增设了多阶滑动板，能够在达到预设的位移时发生变阶起滑。
15.2、本发明克服了常规摩擦型阻尼器无法满足不同类型地震作用的减震要求，在不影响原摩擦型阻尼器的力学性能的前提下，实现多阶段摩擦耗能，提高阻尼器的全过程耗能能力。
16.3、本发明在安装时仅通过销轴与连接结构装配，缩短了安装施工时间。
17.4、本发明可以通过调整多阶滑动板个数及一端槽孔的长度，以满足对不同阶数起滑摩擦的需求。
18.5、本发明可以通过调整摩擦板材料的类型、预设预紧力的大小以及螺栓的个数，以满足对摩擦耗能的需求。
19.6、本发明用于连接的预埋件、钢托梁仅承受轴向力，传力明确，承载力更高。
附图说明
20.图1为本发明实施例1所示的一种双阶起滑摩擦型阻尼器的分解结构示意图；图2为本发明一种双阶起滑摩擦型阻尼器的俯视结构示意图；图3为本发明一种多阶起滑摩擦型阻尼器的另一种结构示意图；图4为本发明实施例2所示的一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构的结构示意图；图5为本发明实施例2所示主体结构的结构示意图；图6为本发明实施例2所示连接组件的结构示意图；图7为本发明实施例3所示的一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构的结构示意图；图8为本发明实施例3所示连接组件的结构示意图；图9为本发明实施例4所示一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构的结构示意图；图10为本发明实施例4所示连接组件的结构示意图。
21.图中：1为摩擦型阻尼器；1-1为一阶滑动板；1-2为压板；1-3为摩擦板；1-4为多阶滑动板；1-5为高强螺栓；1-6为碟形弹簧；1-7为垫片；1-8为螺栓孔；1-9为销轴孔；1-10为第一槽孔；1-11为第二槽孔；2为连接组件；2-1为销轴；2-2为耳板；2-3为预埋件；2-4为预埋件钢筋；2-5为斜向支撑；2-6为钢托梁；2-7为节点板；3为主体结构；3-1为结构柱；3-2为结构梁；3-3为悬臂墙。
具体实施方式
22.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
23.实施例1：如图1和图2所示，本实施例提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器。该摩擦型阻尼器1包括一阶滑动板1-1、压板1-2、摩擦板1-3、多阶滑动板1-4、高强螺栓1-5、碟形弹簧1-6、垫片1-7。高强螺栓1-5从摩擦型阻尼器1的一侧至另一侧依次穿过一阶滑动板1-1、压板1-2、多阶滑动板1-4、压板1-2、一阶滑动板1-1，并在与高强螺栓1-5配合的螺母与一阶滑动板1-1交接处安装碟形弹簧1-6和垫片1-7，以保证施加预紧力的分散。一阶滑动板1-1与压板1-2之间以及压板1-2与多阶滑动板1-4之间均设置有摩擦板1-3，起到产生各阶摩擦力的作用。一阶滑动板1-1上设有螺栓孔1-8和销轴孔1-9。压板1-2上设有销轴孔1-9和供高强螺栓5移动的第一槽孔1-10。多阶滑动板1-4上设有供销轴2-1移动的第二槽孔1-11和供高强螺栓5移动的第一槽孔1-10。本实施例采用双阶起滑摩擦型阻尼器，即在两块压板1-2之间设置一个多阶滑动板1-4。当销轴2-1随着一阶滑动板1-1运动接触到多阶滑动板1-4的第二槽孔1-11边缘后，带动多阶滑动板1-4发生滑动。
24.本发明还可根据实际需求设置不同数量的、且具有不同第一槽孔1-10和第二槽孔1-11长度的多阶滑动板1-4，以实现摩擦型阻尼器多阶段起滑。具体地，参照图3，设置两个多阶滑动板1-4。两个多阶滑动板1-4之间也设置有压板1-2，多阶滑动板1-4和压板1-2之间设置摩擦板1-3。两个多阶滑动板1-4上的第一槽孔1-10的长度不同，两个多阶滑动板1-4上的第二槽孔1-11的长度也不同。
25.实施例2：参照图4-图6，本实施例提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构。该连接结构包括实施例1中的摩擦型阻尼器1，连接组件2和主体结构3。摩擦型阻尼器1的两端分别通过连接组件2与主体结构3连接。摩擦型阻尼器1的结构在实施例1中已经详细描述，此处不再赘述。
26.参见图5，主体结构3包括结构柱3-1、结构梁3-2和悬臂墙3-3。悬臂墙3-3为l形结构，且设置在结构梁3-2的内侧。l形结构的竖直方向的墙体的内侧用于连接连接组件2。
27.参见图6，连接组件2包括销轴2-1、两块耳板2-2、预埋件2-3和预埋件钢筋2-4。两块耳板2-2的一端与预埋件2-3焊接连接，两块耳板2-2的另一端通过销轴2-1与摩擦型阻尼器1的一阶滑动板1-1或压板1-2连接。具体地，两块耳板2-2之间的间距要大于两块一阶滑动板1-1或两块压板1-2之间的间距，以保证在连接时，两块耳板2-2均位于一阶滑动板1-1或压板1-2的外侧。本发明的一个连接组件2的耳板2-2与摩擦型阻尼器1的一阶滑动板1-1通过销轴2-1连接，另一个连接组件2的耳板2-2与摩擦型阻尼器1的压板1-2通过销轴2-1连接。预埋件2-3通过预埋件钢筋2-4与主体结构3连接。具体地，预埋件2-3安装在主体结构3的悬臂墙3-3中，且预埋件钢筋2-4与悬臂墙钢筋进行点焊固定。预埋件钢筋2-4可根据构件承载力替换为钢条、栓钉等。
28.具体实施时，将预埋件2-3安装在主体结构3的悬臂墙3-3中，通过预埋件钢筋2-4与悬臂墙钢筋进行点焊的方式固定后，支设悬臂墙3-3模板并浇筑混凝土。销轴2-1依次穿过耳板2-2、一阶滑动板1-1、多阶滑动板1-4、一阶滑动板1-1和耳板2-2上预留的销轴孔1-9
和第二槽孔1-11，将多阶起滑摩擦型阻尼器1与耳板2-2装配完成后，将耳板2-2与预埋件2-3焊接，完成阻尼器的安装。
29.本实施例的墙式连接布置相对灵活，可以替换补充在原有建筑墙中，不影响两侧建筑空间的使用，也可以随建筑功能的需要而改变阻尼器的布置位置。混凝土的使用降低了阻尼器在安装中的造价，具有良好的性价比。
30.实施例3：如图7和图8所示，本实施例提供一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构。该连接结构包括实施例1中的摩擦型阻尼器1，连接组件2和主体结构3。摩擦型阻尼器1的两端分别通过连接组件2与主体结构3连接。摩擦型阻尼器1的结构在实施例1中已经详细描述，此处不再赘述。主体结构3为结构柱3-1和结构梁3-2围成的框架。
31.如图8所示，连接组件2包括销轴2-1、耳板2-2、预埋件2-3、预埋件钢筋2-4、斜向支撑2-5和钢托梁2-6。耳板2-2的一端与钢托梁2-6焊接连接，耳板2-2的另一端通过销轴2-1与摩擦型阻尼器1的一阶滑动板1-1或压板1-2连接。钢托梁2-6上焊接有两个相邻的斜向支撑2-5。斜向支撑2-5一端与结构柱3-1与结构梁3-2节点处的两个预埋件2-3焊接。钢托梁2-6通过斜向支撑2-5与预埋件2-3连接，预埋件2-3通过预埋件钢筋2-4与主体结构3连接。预埋件钢筋2-4可根据构件承载力替换为钢条、栓钉等。
32.具体实施时，将预埋件2-3安装在主体结构3的结构柱3-1与结构梁3-2的节点处，通过预埋件钢筋2-4与悬臂墙钢筋进行点焊的方式固定后，将四根斜向支撑2-5一端与预埋件2-3焊接连接后，相邻两根斜向支撑2-5另一端与钢托梁2-6焊接固定。销轴2-1依次穿过耳板2-2、一阶滑动板1-1、多阶滑动板1-4、一阶滑动板1-1和耳板2-2上预留的销轴孔1-9和第二槽孔1-11，将多阶起滑摩擦型阻尼器1与耳板2-2装配完成后，将耳板2-2与钢托梁2-6焊接，完成阻尼器的安装。
33.本实施例的支撑式连接其预理件位于结构梁柱节点处，传力效果良好，不会额外增加结构梁的负担。
34.实施例4：如图9和图10所示，本实施例为一种多阶起滑摩擦型阻尼器的连接结构。该连接结构包括实施例1中的摩擦型阻尼器1，连接组件2和主体结构3。摩擦型阻尼器1的两端通过连接组件2与主体结构3连接。摩擦型阻尼器1的结构在实施例1中已经详细描述，此处不再赘述。主体结构3为结构柱3-1和结构梁3-2围成的框架。
35.如图10所示，连接组件2包括销轴2-1、预埋件2-3、预埋件钢筋2-4、斜向支撑2-5和两个节点板2-7。斜向支撑2-5的一端通过销轴2-1与摩擦型阻尼器1的一阶滑动板1-1或压板1-2连接，斜向支撑2-5的另一端与一个节点板2-7固定连接。另一个节点板2-7通过销轴2-1与摩擦型阻尼器1的压板1-2或一阶滑动板1-1连接。节点板2-7与预埋件2-3焊接连接，预埋件2-3通过预埋件钢筋2-4与主体结构3连接。预埋件钢筋2-4可根据构件承载力替换为钢条、栓钉等。
36.具体实施时，将预埋件2-3安装在主体结构3的结构柱3-1与结构梁3-2的节点处，通过预埋件钢筋2-4与悬臂墙钢筋进行点焊的方式固定后，在预埋件2-3上焊接节点板2-7。将单根斜向支撑2-5一端与其中一个节点板2-7焊接连接，另一端留有供销轴2-1通过的销轴孔1-9，销轴2-1依次穿过压板1-2和斜向支撑2-5上预留的销轴孔1-9，将斜向支撑2-5与
摩擦型阻尼器1的一端连接。将摩擦型阻尼器1放置在斜向支撑2-5和另一个节点板2-7之间，通过销轴2-1依次穿过节点板2-7、一阶滑动板1-1、多阶滑动板1-4上预留的销轴孔1-9和第二槽孔1-11，将摩擦型阻尼器1与节点板2-7装配完成，最终完成阻尼器的安装。
37.本实施例的单根支撑式连接其预理件位于结构梁柱节点处，传力效果良好，不会额外增加结构梁的负担，且由于采用单根斜向支撑，能够节约安装时的钢材用量。
38.以上所述是本发明的优选实施方式，本发明所属技术领域的技术人员可以对以上所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充，这些修改或补充也应视为本发明的保护范围。