一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构制造技术

本发明专利技术提供一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，包括上层结构、下层结构以及连接上层结构和下层结构的缓冲机构，所述缓冲机构包括与下层结构连接的阻尼箱，所述阻尼箱内设置腔体，所述腔体的开口位于阻尼箱的上端，所述腔体内设置阻尼液，所述阻尼箱的上端设置旋转机构，所述旋转机构上设置摆动件，所述摆动件的下部伸入腔体内，所述摆动件的上端为半圆形的第一传动件，所述上层结构下部设置与第一传动件配合的第二传动件。本发明专利技术可将相邻上下层结构的水平动能转化成摆动动能，并通过剪切阻尼液的形式转化成热能以达到耗能缓冲的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构


[0001]本专利技术涉及建筑抗震抗风领域中的耗能缓冲器
，具体涉及一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构。

技术介绍

[0002]相对于传统现浇钢筋混凝土和砌体建筑而言，装配式建筑采用的是在工厂生产出包括梁、板、柱和外墙等建筑构件，经过养护并验收合格后运输至现场安装施工完成的建筑方式。以建筑构件“标准化”、建造方式“工业化”彻底颠覆了传统建筑。但同时出现很多不可轻视的问题，装配式建筑在建造过程中的可控度比传统现浇钢筋混凝土建筑低，且存在大量的二次浇筑工序，很有可能造成整体结构刚度不足、内部阻尼不足的现象，往往实际结构的整体抗震抗风性能特别是层间位移角会比设计时有较大的出入。在装配式建筑结构的层间安装耗能器是一个很好的选择，能有效解决装配式建筑结构在风振或地震作用下的层间位移角过大的问题。
[0003]活塞筒式阻尼器在实验室测试下出力大，但是在实际使用中，由于在以重力作用为主的长期荷载使得活塞筒式阻尼器的密封圈在使用过程的受力不均匀，非常容易造成密封性能大打折扣。在实际应用中，很有可能出现阻尼器的往复运动在筒中产生高压使得密封圈彻底失效以致阻尼器无法提供耗能能力的现象，因此活塞筒式阻尼器在实际应用中随着时间推移会变得越发不可靠。
[0004]墙式阻尼器是依靠内部板件在阻尼液容器中作剪切运动从而产生阻尼力，墙式阻尼器所产生的阻尼力跟内部板件的剪切面积和剪切速度成正比，因为墙式阻尼器内部剪切速度是跟随层间剪切速度，所以要提高阻尼力，除了提高阻尼液的粘度和降低阻尼液厚度之外，就是提高内部板件的剪切面积了，但是内部板件的面积越大，对于保证其平整度的生产难度就越大。
[0005]且墙式阻尼器对与剪切方向垂直的水平方向无任何释放或缓冲，很容易在地震作用下出现卡死现象，而墙式阻尼器在实验室测试时，只测试剪切方向的性能，不考虑与剪切方向垂直的水平方向的影响，与实际应用有较大出入。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，可将相邻上下层结构的水平动能转化成摆动动能，并通过剪切阻尼液的形式转化成热能以达到耗能缓冲的效果。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，包括上层结构、下层结构以及连接上层结构和下层结构的缓冲机构，所述缓冲机构包括与下层结构连接的阻尼箱，所述阻尼箱内设置腔体，所述腔体的开口位于阻尼箱的上端，所述腔体内设置阻尼液，所述阻尼箱的上端设置旋转机构，所述旋转机构上设置摆动件，所述摆动件的下部伸入腔体内，所述摆动件的上端为半圆形的第一传动件，所述上层结构下部设
置与第一传动件配合的第二传动件。
[0008]进一步的，所述第一传动件包括半圆结构的直齿轮，所述第二传动件包括与上层结构连接的齿条，所述直齿轮与所述齿条相互啮合传动。
[0009]进一步的，所述旋转机构包括阻尼箱上端两侧拱起设置的支架板，所述支架板上设置第一销孔，所述第一销孔内设置销轴，所述销轴的两端分别设置销轴挡板，所述销轴挡板与支架板固定连接，限制所述销轴的轴向位移。
[0010]进一步的，所述摆动件的上部对应销轴设置第二销孔，所述摆动件通过第二销孔套设在销轴中部，所述摆动件的下部为摆臂，所述摆臂伸入腔体内部并伸进阻尼液内，所述第二销孔与直齿轮分度圆同心。
[0011]进一步的，所述销轴上设置两个垫圈，两个垫圈分别位于摆动件的两外侧，所述垫圈与直齿轮分度圆同心，隔离摆动件和内腔的平面接触。
[0012]进一步的，所述腔体的横截面为方形，其内部还设置有至少一隔板，所述隔板将所述腔体均分成至少两个型腔，所述摆动件依照所述腔体内部的型腔数量设置有对应数量的摆臂，各所述摆臂分别伸入对应的所述型腔内。
[0013]进一步的，所述摆臂长度大于直齿轮的分度圆半径，宽度大于或等于直齿轮的分度圆直径。
[0014]进一步的，所述上层结构包括与齿条固定连接的上层结构梁，所述上层结构梁的竖截面为工型，所述上层结构梁两侧沿其长轴向排列设置多个第一加强肋板。
[0015]进一步的，所述下层结构包括位于阻尼箱底部的下层结构梁，所述下层结构梁包括与阻尼箱底部一体铸造的底部连接板，所述底部连接板的宽度大于所述阻尼箱的宽度，所述底部连接板的两侧沿其长轴向排列设置多个与阻尼箱侧面连接的第二加强肋板。
[0016]进一步的，所述阻尼箱的两侧面设置加强肋条。
[0017]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：本专利技术提供的建筑用摆动式耗能缓冲器，属于速度型的耗能缓冲器，其提供的阻尼力与运动件的速度成正比关系。建筑结构在遭受地震或强风时，本耗能缓冲器将层间水平位移转化成摆动位移，此过程中，摆动件在齿条传动下产生一定角速度，而摆臂各长度的线速度等于角速度乘以摆臂各长度与摆动件齿轮分度圆半径之和，因此摆臂各长度的瞬时线速度都比层间相对水平位移的速度大，同时，与耗能效果成正比关系的是剪切面积，摆臂的宽度等于甚至大于直齿轮的分度圆直径2r，其剪切面积约等于摆臂的长度乘以宽度，同时，可通过设置多层摆臂。使得本耗能缓冲器的出力大。同时齿轮啮合的间隙可控制在3mm以内，满足建筑结构层间位移控制的精度要求。
[0018]本专利技术提供的建筑用摆动式耗能缓冲器，其内部构造简单，适合选用粘度较高的阻尼液，提高阻尼耗能效果。
[0019]本专利技术提供的建筑用摆动式耗能缓冲器，其自身的工作模式不包含有液压，无需采用密封，因此可靠性高，耗能性能可长时间稳定不变。同时，与墙式阻尼器的区别是，墙式阻尼器对于平面外方向的变形依靠材料本身的延性，存在一定不确定性，容易造成卡死现象，而本耗能缓冲器在平面内方向采用直齿轮啮合的动力传动，此机构在平面外方向是齿条和摆动件的直齿轮是沿齿向滑动，呈释放状态，因此本耗能缓冲器不存在平面外方向卡死的现象。
附图说明
[0020]图1为本专利技术摆动式耗能减震机构安装在墙壁上的结构示意图；图2为本专利技术适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构的外观三维图；图3为本专利技术适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构的的正视图；图4为本专利技术适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构的剖视图；图5为本专利技术摆动件的外观三维图；图6为本专利技术另一种实施方式的外观三维图；图7为本专利技术另一种实施方式的剖视图；图8为本专利技术另一种实施方式中摆动件的外观三维图；图9为本专利技术另一种实施方式中摆动件的剖视图。
[0021]1、上层结构梁；2、第一加强肋板；3、齿条；4、直齿轮；5、支架板；6、销轴挡板；7、阻尼箱；8、下层结构梁；9、加强肋条；10、腔体；11、第二加强肋板；12、底部连接板；13、摆动件；14、销轴；15、垫圈；16、摆臂；17、第二销孔；18、第一销孔；19、隔板；20、型腔。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图1
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9，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，其特征在于：包括上层结构、下层结构以及连接上层结构和下层结构的缓冲机构，所述缓冲机构包括与下层结构连接的阻尼箱（7），所述阻尼箱（7）内设置腔体（10），所述腔体（10）的开口位于阻尼箱（7）的上端，所述腔体（10）内设置阻尼液，所述阻尼箱（7）的上端设置旋转机构，所述旋转机构上设置摆动件（13），所述摆动件（13）的下部伸入腔体（10）内，所述摆动件（13）的上端为半圆形的第一传动件，所述上层结构下部设置与第一传动件配合的第二传动件。2.如权利要求1所述的适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，其特征在于：所述第一传动件包括半圆结构的直齿轮（4），所述第二传动件包括与上层结构连接的齿条（3），所述直齿轮（4）与所述齿条（3）相互啮合传动。3.如权利要求2所述的适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，其特征在于：所述旋转机构包括阻尼箱（7）上端两侧拱起设置的支架板（5），所述支架板（5）上设置第一销孔（18），所述第一销孔（18）内设置销轴（14），所述销轴（14）的两端分别设置销轴挡板（6），所述销轴挡板（6）与支架板（5）固定连接，限制所述销轴（14）的轴向位移。4.如权利要求3所述的适用于装配式建筑摆动式耗能减震机构，其特征在于：所述摆动件（13）的上部对应销轴（14）设置第二销孔（17），所述摆动件（13）通过第二销孔（17）套设在销轴（14）中部，所述摆动件（13）的下部为摆臂（16），所述摆臂（16）伸入腔体（10）内部并伸进阻尼液内，所述第二销孔（17）与直齿轮（4）分度圆同心。5.如权利要求4所述的适用于装配式建筑摆动式耗能...

【专利技术属性】
技术研发人员：方超，韩冰，孔德睿，王玉静，毕小萍，
申请(专利权)人：信阳学院，
类型：发明
国别省市：