变摩擦耗能减震装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变摩擦耗能减震装置，属于工程结构消能减震领域。
【背景技术】
[0002]消能减震技术作为一种被动的结构减震控制技术，近几年来已经逐步应用在建筑物或构筑物中。所谓消能减震技术，是在结构上附加消能减震装置，附加减震装置和结构本身共同承担地震和风振等作用，通过附加减振装置的耗能作用从而减小结构本身的动力响应，保证了结构的安全性、舒适性和正常使用性等功能要求。国内外学者已经对消能减振技术进行了大量研宄，开发了诸多消能减震装置，例如金属阻尼器(铅阻尼器、金属剪切板阻尼器等)、粘滞阻尼器以及摩擦阻尼器等。这些阻尼器在实际使用中还显露出一些不足之处。传统摩擦阻尼器在运动过程中正压力和摩擦面系数保持不变，其滞回模型类似矩形，如果起滑力较小，耗能装置的作用较小，而过起滑力较大，装置滑动位移较小，不能发挥耗能作用。同时两种材料在恒定的正压力作用下，保持长期的静接触会产生冷粘结或者冷凝固，造成期望的摩擦系数不能保证。为了克服传统阻尼器的这个缺点，有必要开发一种能够实现阻尼力随着滑动位移变化而变化的新型摩擦阻尼器，保证达到期望的摩擦系数，并能实现在不同荷载作用下均能发挥较好的耗能效果。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种变摩擦耗能减震装置。
[0004]本实用新型包括上盖板1、下盖板3、滑动板2、固定板4、颗粒群5、铅块6、摩擦材料7、预紧螺栓8和垫条10等部件，该减震装置采用了混合耗能机理，能产生随位移变化而变化的摩擦力，阻尼颗粒群5的摩擦、碰撞、挤压等增加耗能能力，在不同荷载作用下都能发挥作用，具有减震效果明显、适用性强等特点。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]本实用新型提出的一种变摩擦耗能减震装置，包括上盖板1、下盖板3、滑动板2、固定板4、颗粒群5、铅块6、摩擦材料7、预紧螺栓8和垫条10，其中:上盖板I位于下盖板3上方，上盖板I与下盖板3之间设有滑动板2，滑动板2 —端设有固定板4，所述固定板4通过预紧螺栓8和垫条10固定于上盖板I和下盖板3之间；所述上盖板I底部表面形成凸面，相应的，滑动板2上表面形成与上盖板I底部凸面相匹配的凹面，滑动板2底部表面和下盖板3上表面连接处设有摩擦材料7，形成摩擦对；上盖板I和滑动板2之间间隙处形成腔体9，所述腔体9内放置颗粒群5，上盖板I和下盖板3 —端相对应处开有沿滑动板2长度方向的滑动槽11，滑动板2 —端留有孔洞，所述孔洞内放置铅块6，所述铅块6能在滑动槽11内来回移动；所述上盖板I和下盖板3通过预紧螺栓8和垫条10相连。
[0007]本实用新型中，所述颗粒群5单体为钢珠、陶粒砂或铅球中任一种，所述颗粒群5单体直径稍小于腔体9高度。
[0008]本实用新型中，上盖板I底部表面至少形成一个凸起的弧面，相应的，滑动板2上面表面形成与所述凸起的弧面相匹配的凹面，所述凸起的弧面或者所述凹起的弧面的坡度根据设计要求进行调节。
[0009]本实用新型中，所述铅块6宽度稍小于滑动槽11的宽边，以便于在滑动槽11内滑动。
[0010]本实用新型中，过在上盖板I凸面和滑动板2的凹面之间的腔体9内放置颗粒群5，在滑动板2移动过程中借助颗粒群5的挤压实现正压力的变化，上盖面凸面和滑动板2凹面的坡度可以根据设计需求进行调节。
[0011]本实用新型中，滑动板2下表面和下盖板3内表面粘有摩擦材料7形成摩擦对，在滑动板2移动过程中，依靠摩擦面正压力的变化实现摩擦力的变化，使得该实用新型在不同的荷载作用下均具有良好的耗能减震性能。
[0012]本实用新型中，上盖板I凸起的内表面与滑动板2凹面之间腔体9内放置颗粒群5，颗粒群5在滑动板2移动过程中发生滚动、滑动、挤压和摩擦以及颗粒群5与上盖板1、滑动板2之间的摩擦，增强耗能效果。
[0013]本实用新型中，铅块6放置在滑动板2端部，当滑动板2移动位移较大时，利用铅块6的剪切变形，增强减震装置耗能能力。
[0014]本实用新型中，所述颗粒群5单体可以为钢珠、陶粒砂或铅球，颗粒群5单体直径稍小于腔体9高度。
[0015]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与有益效果:
[0016]1、本实用新型装置构造简单、制造成本低、安置方便，适用于不同类型的建筑物或构筑物。
[0017]2、本实用新型将颗粒群放置在空腔中，利用颗粒群的滚动或滑动、碰撞、挤压和摩擦以及颗粒群与上盖板、滑动板之间的摩擦转移或耗散能量，有效提到减震控制效果。
[0018]3、本实用新型通过在上盖板凸面和滑动板的凹面之间的腔体内放置颗粒群，在滑动过程中依靠正压力的变化实现摩擦力的变化，保证了阻尼器在不同大小荷载作用下均能发挥很好的控制效果。
[0019]4、本实用新型在凹槽端部增设铅块，在较大荷载作用下能增加阻尼器阻尼耗能，增强结构耗能减震效果，同时能够限制滑动板的移动范围。
[0020]5、本实用新型适用性强，能够根据不同的设计需求进行灵活调整，并能保证在各种情况下均有较好的耗能效果。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例的试验装置的主视图；
[0022]图2是本实用新型实施例的试验装置的俯视图；
[0023]图3是本实用新型实施例的试验装置的侧视图；
[0024]图4是上盖板俯视图；
[0025]图5是滑动板俯视图；
[0026]图6是下盖板俯视图；
[0027]图7是颗粒群单体详图；
[0028]图8是固定板详图；
[0029]图中标号:I为上盖板，2为滑动板，3为下盖板，4为固定板，5为颗粒群，6为铅块，7为摩擦材料，8为预紧螺栓，9为腔体，10为垫条，11为滑动槽，12为固定孔。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0031]实施例1:请参阅图1、图2、图3、图4是本实用新型试验装置整体结构各个方向视图示意图。
[0032]本实用新型实施例1为一种平板式变摩擦阻尼器，由上盖板1、滑动板2、下盖板3以及放置在上下盖板3之间的其它部件组成，其中位于中间的为滑动板2，分居在滑动板2两侧的为上盖板I和下盖板3。
[0033]具体的，请参阅图1、图2、图3、图7所示，上盖板I与下盖板3均留有两排固定孔12，上盖面预留有滑动槽11，在上盖板I和下盖板3的预紧螺栓8下放置横向垫条10，上盖板I和下盖板3通过预紧螺栓8穿过两排固定孔12进行连接。上盖板I和滑动板2之间形成有腔体9，颗粒群5单体直径稍小与腔体9高度，单层放置适当数量单体在空腔内，占据空腔60%~80%的体积。上盖板I内表面形成凸面，滑动板2上表面形成与所述凸面相匹配的凹面，凸起与凹下的坡度依据设计条件进行调节。
[0034]如图4和图6所示，上盖面和下盖板3端部留有两条滑动槽11和两排固定孔12，滑动槽11宽度稍大于铅块6宽度，铅块6可以在滑动槽11内自由纵向运动，滑动槽11同时用于限制滑动板2移动范围，固定孔12作为上盖板I和下盖板3通过预紧螺栓8连接的通道。
[0035]如图1和图5所示，滑动板2左端与固定板4预留空间小于颗粒群5单体直径，用于限制颗粒群5在空腔内运动，滑动板2右边预留两个孔洞，用于放置上述铅块6。
[0036]如图5和图6所示，滑动板2下表面和上盖板I内表面预期相接触的部位粘有摩擦材料7形成摩擦面，在滑动板2移动过程中摩擦耗能，滑动板2 —端通过焊接与建筑物或构筑物的构件连接。下盖板3。
[0037]如图8所示，固定板4 一段预留两个连接孔，通过预紧螺栓8和上盖板I以及下盖板3固定，固定板4另一端通过焊接与建筑物或构筑物的构件固定。
[0038]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种变摩擦耗能减震装置，包括上盖板(1)、下盖板(3)、滑动板(2)、固定板(4)、颗粒群(5)、铅块(6)、摩擦材料(7)、预紧螺栓(8)和垫条(10)，其特征在于:上盖板(I)位于下盖板(3)上方，上盖板(I)与下盖板(3)之间设有滑动板(2)，滑动板(2) —端设有固定板(4)，所述固定板(4)通过预紧螺栓(8)和垫条(10)固定于上盖板(I)和下盖板(3)之间；所述上盖板(I)底部表面形成凸面，相应的，滑动板(2)上表面形成与上盖板(I)底部凸面相匹配的凹面，滑动板(2)底部表面和下盖板(3)上表面连接处设有摩擦材料(7)，形成摩擦对；上盖板(I)和滑动板(2)之间间隙处形成腔体(9)，所述腔体(9)内放置颗粒群(5)，上盖板⑴和下盖板(3) —端相对应处开有沿滑动板(2)长度方向的滑动槽(11)，滑动板⑵一端留有孔洞，所述孔洞内放置铅块(6)，所述铅块(6)能在滑动槽(11)内来回移动；所述上盖板⑴和下盖板⑶通过预紧螺栓⑶和垫条(10)相连。
2.根据权利要求1所述的变摩擦耗能减震装置，其特征在于:所述颗粒群(5)单体为钢珠、陶粒砂或铅球中任一种，所述颗粒群(5)单体直径稍小于腔体(9)高度。
3.根据权利要求1所述的变摩擦耗能减震装置，其特征在于:上盖板(I)底部表面至少形成一个凸起的弧面，相应的，滑动板(2)上表面形成与所述凸起的弧面相匹配的凹面。
4.根据权利要求1所述的变摩擦耗能减震装置，其特征在于:所述铅块(6)宽度稍小于滑动槽(11)的宽边，以便于在滑动槽(11)内滑动。
【专利摘要】本实用新型涉及一种变摩擦耗能减震装置，主要用于建筑物或构筑物抗风、抗震领域。该建筑装置主要由上盖板、下盖板、滑动板、固定板、颗粒群、铅块、摩擦材料、预紧螺栓和垫条组成。上盖板内表面形成凸面，滑动板上表面形成与上盖板凸面相匹配的凹面，滑动板下表面和下盖板内表面粘有摩擦材料形成摩擦面，上盖板和滑动板之间留有腔体，腔体内放置颗粒群。变摩擦耗能减震装置能够实现摩擦力随着滑动位移变化而变化的效果；在遭受较大荷载作用时借助铅块的剪切形变，增大减震装置耗能能力；颗粒群在滑动板移动中能够发生滚动或滑动、碰撞、挤压和摩擦，有效提高减震效果。本实用新型构造简单、制造成本低、适应性强，与传统摩擦阻尼器相比具有更大的优势，适宜在建筑物或构筑物抗风、抗震领域推广应用。
【IPC分类】E04B1-98
【公开号】CN204570980
【申请号】CN201520075940
【发明人】李俊卫, 李超, 罗浩, 王旭峰
【申请人】同济大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月4日