专利名称：机构式阻尼增效装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁、建筑阻尼减振(震)装置技术领域，也可用于其它减振装置技术。
背景技术：
随着结构抗振(震)要求的提高，采用结构减振(震)控制装置的建筑和桥梁工程越来越多。然而现有的结构减振(震)控制阻尼装置多数利用结构相对位移带动控制装置运动来消耗地震(或风振)能量。目前，实际工程中常用的安装方式如图1和图2所示，主要利用层间相对位移或相对速度来驱动阻尼器耗能。但一般结构可以允许的相对位移和相对速度较小，结构的变形能力有限，阻尼器的耗能作用往往不能充分发挥。为了解决这个问题，现在采用的方法有两种第一，通过改进阻尼装置的设计增大出力，以增强耗能能力，这种方法的减振(震)效果提高有限，而且往往使阻尼器的构造复杂，体积增大，设计比较困难，同时价格升高；第二，采用杠杆原理进行位移放大，这种方法可以充分利用阻尼器的耗能能力，但安装构造比较复杂，而且对杠杆本身的设计要求很高。
实用新型内容为了克服常用阻尼耗能减振(震)装置的不足，提高阻尼器耗能效果，本实用新型在增大阻尼器出力的同时，采用构造简单的机构系统将结构的相对位移和相对速度放大，在较小的结构变形下充分发挥阻尼器的耗能减振(震)作用。
本实用新型提出的机构式阻尼增效装置采用菱形可变机构，由位于同一平面内的四根连杆和用于使连杆两两相互铰接的四个铰组成，在所述菱形可变机构短对角线方向上的两个铰之间安装有用于结构减振(震)控制的阻尼器，在所述菱形可变机构长对角线方向上的两个铰固定在外部结构上。
本实用新型所述的机构式阻尼增效装置设计巧妙，制作简便，便于安装，其优点是1、构造简单，受力明确。便于工程人员设计，工厂加工和现场安装。
2、适用性强。可适用于各种阻尼器，以及多种阻尼器的组合。
3、阻尼增效显著，比图1和图2传统阻尼器装置的减振(震)效率提高3～10倍。
4、可设计性强。可以方便的根据阻尼器的特征和结构设计的要求调整装置增效比例。
5、成本较低。相对于现有的其他阻尼装置能明显降低成本。
图1是现有技术中的一种减振(震)阻尼装置安装方法。
图2是现有技术中的另一种减振(震)阻尼装置安装方法。
图3是本实用新型所述的机构式阻尼增效装置的示意图。
图4是在框架内安装本实用新型所述的阻尼增效装置的示意图。
图5显示了放大比Ad、Av与角的关系。
图6是本实用新型所述的机构式阻尼增效装置的三维示意图。
图7是机构式阻尼增效装置的关键节点部分的三维局部示意图。
具体实施方式
以下结合附图来详细描述本实用新型。
机构式阻尼增效装置，采用如图3所示菱形可变机构，由位于同一平面内的四根连杆1、2、3、4和用于使连杆两两相互铰接的四个铰A、B、C、D组成，在所述菱形可变机构短对角线方向上的两个铰B、D之间安装有用于结构减振(震)控制的阻尼器，在所述菱形可变机构长对角线方向上的两个铰A、C固定在外部结构上。下面是A、C两点间与B、D两点间位移、速度关系的推导A、B两点间的距离为常数L，a表示菱形可变机构短对角线长度的一半；b表示菱形可变机构长对角线长度的一半，表示连杆1与连杆4之间夹角的一半，则可得a2+b2＝L2(式1)方程式1两端同时对时间t求导，可得2aa·+2bb·=0]]>化简得a·b·=-ba=-ctgφ]]>(式2)方程式1两端同时对b求导，可得2b+2adadb=0]]>化简得dadb=-ba=-ctgφ]]>(式3)由式2和式3可以看出，B、D两点间与A、B两点间位移和速度得比均为-ctg，定义位移放大比为Ad=|2da2db|=|-ctgφ|,]]>速度放大比为Av=|2a·2b·|=|-ctgφ|.]]>根据在结构中安装的位置不同，随着a和b的变化，放大比有所不同。以普通框架结构对角支撑为例，则安装方式如图4所示，其中B、D两点间安装阻尼装置。
根据一般框架的高跨比关系和普通阻尼器的长度，的取值在6度到20度之间，放大比Ad、Av与角的关系如图5所示，放大比在3～10之间。
该机构在小于45度时均具有放大效果，而且越小放大效果越明显。设计人员可以方便的根据所采用阻尼器的行程大小和结构减振(震)控制目标，调节的大小以达到所需的控制效果。同时，该机构构造简单，三维示意图如图6、7所示，四根连杆受力明确，均为拉压杆，材料利用率高，设计简单，安装简便，经济性好。
权利要求1.机构式阻尼增效装置，其特征在于所述阻尼增效装置采用菱形可变机构，由位于同一平面内的四根连杆和用于使连杆两两相互铰接的四个铰组成，在所述菱形可变机构短对角线方向上的两个铰之间安装有用于结构减振控制的阻尼器，在所述菱形可变机构长对角线方向上的两个铰固定在外部结构上。
专利摘要机构式阻尼增效装置，属于桥梁、建筑阻尼装置技术领域。为了克服常用阻尼耗能减振(震)装置的不足，提高阻尼器耗能效果，本实用新型公开了一种机构式阻尼增效装置，它采用菱形可变机构，由位于同一平面内的四根连杆和用于使连杆两两相互铰接的四个铰组成，在所述菱形可变机构短对角线方向上的两个铰之间安装有用于结构减振(震)控制的阻尼器，在所述菱形可变机构长对角线方向上的两个铰固定在外部结构上。本实用新型构造简单，受力明确，适用性强，阻尼增效显著，可设计性强，成本较低。
文档编号F16F9/00GK2778921SQ200520022859
公开日2006年5月10日 申请日期2005年3月18日 优先权日2005年3月18日
发明者叶列平, 程光煜, 黄羽立 申请人:清华大学