低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，包括：第一耗能结构，内部形成有空腔；置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；填充于所述空隙内的金属颗粒；以及装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。采用两种耗能方式，第一耗能结构的屈服耗能与第二耗能结构和金属颗粒的颗粒耗能，避免了金属阻尼器在中震下尚未屈服的缺陷。在小震屈服耗能时，颗粒耗能对屈服耗能能够进行补偿，解决了屈服耗能能力过早发挥而降低中震和大震下的耗能性能的问题。另外，金属颗粒通过摩擦和碰撞对阻尼器提供耗能能力。

Low yield point steel energy dissipation and particle energy dissipation damper

The present invention relates to a low yield point steel consumption and particle damper, including: the first energy consumption structure, the internal cavity is formed; second structures disposed in the cavity between the inner surface of the outer surface, the second energy consumption structure and the first set of energy structure with metal particles filled in the gap; the void within; and arranged on the outer wall surface of the mounting plate first energy dissipation structure. The energy dissipation of the first energy dissipation structure, the energy dissipation of the second energy dissipation structure and the particle energy consumption of the metal particles are avoided by using two energy dissipation methods, so as to avoid the defects that the metal damper has not yet yielded under the moderate earthquake. In the case of small earthquake yielding energy dissipation, the particle energy dissipation can compensate the yield energy dissipation, and the problem of energy dissipation under moderate earthquake and large earthquake is solved when the yield energy capacity is too early to play. In addition, the metal particles provide energy dissipation to the dampers by friction and impact.

【技术实现步骤摘要】
低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器
本专利技术涉及结构工程
，特指一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器。
技术介绍
金属阻尼器是一类耗能性能优越、构造简单的建筑消能减震(振)装置，其耗能机理是金属材料屈服后，产生滞回变形来耗散输入结构中的能量，从而达到消能减震的目的。金属阻尼器的优点包括：滞回耗能性能稳定，低周疲劳特性好，构造简单，造价低廉，不受环境影响，耗能性能明显。低屈服点钢是指屈服强度在100Mpa-235Mpa之间的钢材。低屈服点钢的屈服强度低，变形能力强，塑性耗能性能好。采用低屈服点钢制造的金属阻尼器具有良好的滞回耗能性能。当前金属阻尼器在设计和使用阶段的主要缺陷在于金属屈服与主体结构进入弹塑性阶段难以匹配。金属阻尼器的理想工作性能是：当主体结构处于弹性阶段时，阻尼器不产生屈服；当主体结构进入弹塑性阶段时，阻尼器屈服，产生塑性耗能。但是在实际使用中，很难达到其理想工作性能。金属阻尼器通常的工作状态是：设计屈服位移偏大，在中震作用下，阻尼器尚未屈服，没有起到消能减震作用，反而增大了水平地震力；设计屈服位移偏小，在小震和风振作用下阻尼器即屈服耗能，耗能能力过早发挥降低了中震和大震下的耗能性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，解决现有技术中金属阻尼器设计屈服位移偏大而导致的在中震作用下阻尼器尚未屈服并没有起到消耗减震作用的问题，及金属阻尼器屈服位移较小而导致在小震和风振作用下阻尼器即屈服耗能，使得耗能能力过早发挥而降低了中震和大震下的耗能性能的问题。实现上述目的的技术方案是：本专利技术提供了一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，包括：第一耗能结构，内部形成有空腔；置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；填充于所述空隙内的金属颗粒；以及装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。采用两种耗能方式，第一耗能结构的屈服耗能和第二耗能结构和金属颗粒的颗粒耗能，避免了金属阻尼器在中震下尚未屈服的缺陷。在小震屈服耗能时，颗粒耗能对屈服耗能能够进行补偿，解决了屈服耗能能力过早发挥而降低中震和大震下的耗能性能的问题。另外，金属颗粒通过摩擦和碰撞对阻尼器提供耗能能力。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于，所述第二耗能结构内部形成有容置空间，所述第二耗能结构包括置于所述容置空间内的转动机构和填充于所述容置空间内的铅芯颗粒，所述转动机构通过传动机构与所述第一耗能结构连接，所述第一耗能结构的屈服耗能变形经所述传动机构传动给所述转动机构，以令所述转动机构转动，进而挤压所述铅芯颗粒以实现耗能。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述传动机构与所述第一耗能结构外壁面的安装板固定连接，所述传动机构与所述转动机构咬合连接。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述传动机构包括第一传动板和第二传动板，所述第一传动板和所述第二传动板置于所述第一耗能结构的顶面或底面且相对设置，所述第一传动板和所述第二传动板相对的内侧面上设有轮齿；所述转动机构包括装设于所述第二耗能结构上的主转动组件，所述主转动组件包括设于所述容置空间内的主动轴和与所述主动轴固定连接的主动齿轮，所述主动齿轮置于所述第一传动板和所述第二传动板之间，且与所述第一传动板和所述第二传动板上的轮齿相咬合。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述传动机构包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件夹设于所述第一耗能结构上并于所述第一耗能结构的顶面和底面上设有第一夹持板，所述第二传动组件夹设于所述第一耗能结构上并于所述第一耗能结构的顶面和底面上设有第二夹持板，位于同一侧的第一夹持板和第二夹持板相对设置，且相对的内侧面上设有轮齿；所述转动机构包括装设于所述第二耗能结构上的主转动组件，所述主转动组件包括设于所述容置空间内的主动轴和与所述主动轴两端固定连接的主动齿轮，所述主动齿轮置于对应的所述第一夹持板和所述第二夹持板之间，且与所述第一夹持板和所述第二夹持板上的轮齿相咬合。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述主动轴上位于所述容置空间内的部分固设有多个主齿轮。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述转动机构还包括装设于所述第二耗能结构上的从转动组件，所述从转动组件包括装设于所述第二耗能结构上的从动轴和固定于所述从动轴上的从齿轮，所述从齿轮与所述主动轮相咬合。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述主动轴和所述从动轴上固设有多个固定齿轮。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述第一耗能结构包括低屈服点钢耗能筒体和盖设于所述低屈服点钢耗能筒体顶部与底部的弹性盖板，所述弹性盖板与所述低屈服点钢耗能筒体呈一体结构。本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的进一步改进在于在于，所述第二耗能结构包括刚性筒体和盖设于所述刚性筒体顶部与底部的封盖板，所述封盖板嵌设于对应的所述弹性盖板内且与所述弹性盖板呈一体结构，所述封盖板和所述弹性盖板上对应所述转动机构嵌设有安装套筒。附图说明图1为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的剖视图。图2为图1中的A-A剖视图。图3为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器的俯视图。图4为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器中传动机构与安装板连接的俯视图。图5为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器中传动机构与安装板连接的侧视图。图6为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器另一较佳实施方式的剖视图。图7为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器另一较佳实施方式的俯视图。图8为本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器应用于框架结构的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术提供了一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，用于建筑结构的减震耗能，当结构处于弹性阶段时，阻尼器耗能模式主要为低屈服点钢屈服耗能。当结构进入弹塑性阶段后，通过颗粒耗能对金属阻尼器在小震下的屈服耗能进行补偿。颗粒耗能是一种被动耗能减震控制技术，优点在于加宽了阻尼器的减震频带，且其减震性能不随时间降低。颗粒阻尼器的原理是：当颗粒阻尼器处于较强烈振动时，其中的阻尼颗粒产生相对运动和摩擦，从而产生较大的阻尼效应。阻尼颗粒分为金属颗粒和非金属颗粒，常用的阻尼颗粒材料有钢颗粒、碳化钨颗粒、砂颗粒及卵砾颗粒。本专利技术的阻尼器的耗能原理为：在小震作用下，外层低屈服点钢耗能筒体在屈服前，阻尼器对结构提供刚度。外层低屈服点钢耗能筒体屈服后，外层低屈服点钢筒体产生塑性耗能，同时传动机构相对内层的刚性筒体产生相对位移，带动主动齿轮转动，主动齿轮进而带动被动齿轮转动，对铅芯颗粒产生挤压效应，增强了铅芯颗粒的摩擦和碰撞耗能性能。同时，金属颗粒通过摩擦和碰撞对阻尼器提供耗能能力，铅芯颗粒和金属颗粒的颗粒耗能对低屈服点钢耗能筒体在小震下屈服耗能进行补偿。下面结合附图对本专利技术低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器进行说明。如图1和图2所示，本专利技术提供了一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器20，包括第一耗能结构21、第二耗能结构22、金属颗粒23、以及安装板24，第一耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，包括：第一耗能结构，内部形成有空腔；置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；填充于所述空隙内的金属颗粒；以及装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。

【技术特征摘要】
1.一种低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，包括：第一耗能结构，内部形成有空腔；置于所述空腔内的第二耗能结构，所述第二耗能结构的外壁面与所述第一耗能结构的内壁面之间留设有空隙；填充于所述空隙内的金属颗粒；以及装设于所述第一耗能结构外壁面的安装板。2.如权利要求1所述的低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，所述第二耗能结构内部形成有容置空间，所述第二耗能结构包括置于所述容置空间内的转动机构和填充于所述容置空间内的铅芯颗粒，所述转动机构通过传动机构与所述第一耗能结构连接，所述第一耗能结构的屈服耗能变形经所述传动机构传动给所述转动机构，以令所述转动机构转动，进而挤压所述铅芯颗粒以实现耗能。3.如权利要求2所述的低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，所述传动机构与所述第一耗能结构外壁面的安装板固定连接，所述传动机构与所述转动机构咬合连接。4.如权利要求3所述的低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，所述传动机构包括第一传动板和第二传动板，所述第一传动板和所述第二传动板置于所述第一耗能结构的顶面或底面且相对设置，所述第一传动板和所述第二传动板相对的内侧面上设有轮齿；所述转动机构包括装设于所述第二耗能结构上的主转动组件，所述主转动组件包括设于所述容置空间内的主动轴和与所述主动轴固定连接的主动齿轮，所述主动齿轮置于所述第一传动板和所述第二传动板之间，且与所述第一传动板和所述第二传动板上的轮齿相咬合。5.如权利要求3所述的低屈服点钢耗能与颗粒耗能阻尼器，其特征在于，所述传动机构包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件夹设于所述第一耗能结构上并...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊，杨燕，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31