一种自复位摩擦阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种自复位摩擦阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和摩擦板；钢板组合构件包括翼缘板和腹板；摩擦板置于活塞构件和箱型构件的侧板之间，且通过多个连接件分别与活塞构件和箱型构件的侧板紧固连接；摩擦板在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦耗能，耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响小。本发明专利技术中的自复位摩擦阻尼器不仅能够有效耗散地震输入结构的能量，而且具有自复位功能，极大减小阻尼器的震后残余变形。

A Self-resetting Friction Damper

【技术实现步骤摘要】
一种自复位摩擦阻尼器
本专利技术涉及消能减震
，更具体的说是涉及一种自复位摩擦阻尼器。
技术介绍
工程结构耗能减震是在结构的某些部位，如支撑、剪力墙、连接缝或连接件来设置耗能装置(阻尼器)，阻尼器在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，耗散大量输入结构体系的地震、风振能量，则结构本身需消耗的能量减少，从而有效保护了主体结构。阻尼器种类繁多，可分为位移相关型和速度相关型。其中，摩擦耗能阻尼器是一种位移相关型阻尼器，通过构件相对位移时摩擦做功而耗散能量。目前已有多种不同构造的摩擦耗能器，如：Pall型摩擦耗能器、摩擦筒制震器等。摩擦阻尼器是一种可滑动改变形状的机构，摩擦力取决于板间的挤压力，挤压力可以通过松紧高强螺栓来调节，十分灵活，应用广泛。但是，一般的摩擦阻尼器在震后会产生较大的位移，会给建筑结构的受力与使用功能带来难以修复的消极作用。本专利技术提出的这种自复位摩擦阻尼器，主要特征是两组弹簧有相同的刚度和承载力，在施加预压力后，能使阻尼器实现自复位。因此，研究出一种能够耗散地震作用输入结构的能量，还可以自动复位的摩擦阻尼器是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种能够及时拆卸更换，耗能效果好、自复位能力强的自复位摩擦阻尼器。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自复位摩擦阻尼器，包括：钢板组合构件、活塞构件、箱型构件、底板、紧固件、弹性件和摩擦板；所述钢板组合构件包括翼缘板和腹板；两块所述翼缘板上下平行布置；多块所述腹板固定在两块所述翼缘板之间；所述活塞构件与下方的所述翼缘板的底面中央固定连接；所述箱型构件为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件围绕所述活塞构件布置；所述底板作为多个所述箱型构件共同的底部；所述紧固件配合穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶板，且所述紧固件的两端分别紧固在上方的所述翼缘板的顶面和所述箱型构件的顶板内侧；所述弹性件套设在所述紧固件上，且下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间分别固定有弹性件，所述弹性件处于弹性压缩状态；所述摩擦板的数量与所述箱型构件数量相同，且置于所述活塞构件和所述箱型构件的侧板之间，且通过多个连接件分别与所述活塞构件和所述箱型构件的侧板紧固连接；所述摩擦板在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦耗能，耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响小。通过上述技术方案，本专利技术提出一种自复位摩擦阻尼器，当地震荷载结束后，建筑物会发生相对运动，箱型构件内外两侧的弹性件会提供恢复力，实现自复位功能，减小残余变形，地震中摩擦板与活塞构件，箱型构件之间进行摩擦耗能，在地震荷载作用下可以极大地耗散地震能量，减轻结构的振动反应，进而降低地震载荷对结构的破坏程度。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述腹板的数量为两块或以上，且分别固定在两块所述翼缘板的两端边沿。一般情况下，翼缘板通过多块腹板支撑，腹板起到加劲肋的效果；腹板也可以与翼缘板组成箱型结构，使翼缘板在腹板的支撑下，能够起到一定的耗能效果。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，还包括封闭板，所述封闭板固定在所述箱型构件的开口端。当不安装封闭板时，阻尼器与紧固件的安装拆卸更加便捷；当安装封闭板时，能够提高箱型构件两侧钢板的刚度。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述活塞构件为单块钢板、或者多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构、或者带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构。需要说明的是：当活塞构件为单块钢板时，箱型构件和摩擦板的数量均为两个，箱型构件分别位于单块钢板的两侧，摩擦板分别位于单块钢板和箱型构件之间；当活塞构件为多块钢板的边沿首尾固定组成的箱型结构时，根据多块钢板组成的箱型结构确定箱型构件和摩擦板的数量：当三块钢板组成的三角形箱型结构时：箱型构件和摩擦板的数量均为三个，箱型构件分别位于三块钢板的外侧，摩擦板分别位于每块钢板和箱型构件之间；当四块钢板组成的矩形箱型结构时：箱型构件和摩擦板的数量均为四个，箱型构件分别位于四块钢板的外侧，摩擦板分别位于每块钢板和箱型构件之间；当五块钢板组成的五边形箱型结构时：箱型构件和摩擦板的数量均为五个，箱型构件分别位于五块钢板的外侧，摩擦板分别位于每块钢板和箱型构件之间；当六块钢板组成的六边形箱型结构时：箱型构件和摩擦板的数量均为六个，箱型构件分别位于六块钢板的外侧，摩擦板分别位于每块钢板和箱型构件之间；以此类推；当活塞构件为带有翼缘板的钢板组成的十字交叉结构时：箱型构件和摩擦板的数量均为四个，箱型构件分别位于翼缘板的外侧，摩擦板分别位于每块翼缘板和箱型构件之间。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述紧固件包括钢杆和第一螺母；所述钢杆穿过两块所述翼缘板和所述箱型构件的顶面；所述第一螺母分别与所述钢杆的两端螺纹连接，且顶端的所述第一螺母与上方的所述翼缘板的顶面旋紧固定，底端的所述第一螺母与弹性件的底端旋紧固定。通过钢杆和第一螺母既方便组装拆卸，又能够方便调节弹性件的预压力。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述弹性件为碟形弹簧、或环形弹簧、或形状记忆合金弹簧。能够提供足够的刚度、变形能力以及承载能力。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，下方的所述翼缘板和所述箱型构件的顶板外壁之间的弹性件的数量、以及所述箱型构件的顶板内壁与所述紧固件的底端之间的弹性件的数量均至少为两个。箱型构件内外两侧的弹簧具有相同的刚度、承载力和变形能力，通过钢杆对弹簧施加预压力，当阻尼器受外荷载作用结束后，箱型构件内外两侧的弹簧能够使阻尼器实现自复位。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述活塞构件的侧面开设条形通孔，多个所述连接件穿过所述条形通孔与所述箱型构件的侧板固定连接。活塞构件与摩擦板之间形成两个摩擦面，在地震中通过摩擦进行耗能。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，所述连接件包括高强螺栓和第二螺母；所述高强螺栓分别穿过两个箱型构件的侧板、两块所述摩擦板和所述活塞构件，其两端通过所述第二螺母与两个所述箱型构件的侧板紧固连接。能够方便摩擦板和活塞构件与箱型构件之间的拆卸和连接。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，自复位摩擦阻尼器在进行设计时，需要提前确定容许残余变形值，根据容许残余变形值以及摩擦阻尼器的最大承载力等参数进一步确定弹性件的刚度，宜保证箱型构件内侧与外侧的弹簧刚度之和与容许残余变形值的乘积大于摩擦阻尼器最大承载力的一半。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，通过松紧第二高强度螺栓可以控制摩擦板的最大摩擦力。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，钢板组合构件和箱型构件在进行尺寸设计时，应考虑摩擦板的最大设计位移，保证摩擦阻尼器具有足够的变形空间。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，钢板组合构件、箱型构件以及相关连接构件应具备足够的刚度和强度，使结构传递给自复位摩擦阻尼器的变形主要集中在摩擦板上。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，自复位摩擦阻尼器所有构件的连接方式：包括钢板组合构件与弹性件以及箱型构件之间的连接、活塞构件与摩擦板以及箱型构件之间的连接均为螺栓连接，均可进行便捷的拆卸更换。优选的，在上述一种自复位摩擦阻尼器中，自复位摩擦阻尼器可通过单斜撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和摩擦板(7)；所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；所述底板(4)作为多个所述箱型构件(3)共同的底部；所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)的顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间分别固定有弹性件(6)，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；所述摩擦板(7)的数量与所述箱型构件(3)数量相同，且置于所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板之间，且通过多个连接件(8)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；所述摩擦板(7)在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦耗能，耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响小。...

【技术特征摘要】
1.一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于，包括：钢板组合构件(1)、活塞构件(2)、箱型构件(3)、底板(4)、紧固件(5)、弹性件(6)和摩擦板(7)；所述钢板组合构件(1)包括翼缘板(11)和腹板(12)；两块所述翼缘板(11)上下平行布置；多块所述腹板(12)固定在两块所述翼缘板(11)之间；所述活塞构件(2)与下方的所述翼缘板(11)的底面中央固定连接；所述箱型构件(3)为两端开口或封闭的箱型结构，多个所述箱型构件(3)围绕所述活塞构件(2)布置；所述底板(4)作为多个所述箱型构件(3)共同的底部；所述紧固件(5)配合穿过两块所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板，且所述紧固件(5)的两端分别紧固在上方的所述翼缘板(11)的顶面和所述箱型构件(3)的顶板内侧；所述弹性件(6)套设在所述紧固件(5)上，且下方的所述翼缘板(11)和所述箱型构件(3)的顶板外壁之间、以及所述箱型构件(3)的顶板内壁与所述紧固件(5)的底端之间分别固定有弹性件(6)，所述弹性件(6)处于弹性压缩状态；所述摩擦板(7)的数量与所述箱型构件(3)数量相同，且置于所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板之间，且通过多个连接件(8)分别与所述活塞构件(2)和所述箱型构件(3)的侧板紧固连接；所述摩擦板(7)在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形，依靠摩擦耗能，耗能能力强，荷载大小、频率对其性能影响小。2.根据权利要求1所述的一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于，所述腹板的数量为两块或以上，且分别固定在两块所述翼缘板的两端边沿。3.根据权利要求1所述的一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于，还包括封闭板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，罗祥，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46