專(zhuān)利名稱(chēng)：放大位移型耗能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種具有放大微小的位移或轉(zhuǎn)角的耗能器，可用于減小 建筑物或設(shè)備中所產(chǎn)生的具有較小位移或轉(zhuǎn)角的影響。
背景技術(shù)：
耗能減振技術(shù)主要通過(guò)在設(shè)備或結(jié)構(gòu)的某些部位增設(shè)耗能器或耗能部件， 為結(jié)構(gòu)提供一定的附加剛度或附加阻尼,在外力、地震作用或風(fēng)荷載作用下主 要通過(guò)耗能部件來(lái)耗散輸入設(shè)備或結(jié)構(gòu)的能量，以減輕設(shè)備、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)， 從而更好地保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全，是一種有效、安全、經(jīng)濟(jì)且日漸成熟的工程 減震技術(shù)。耗能減震裝置主要有金屬耗能器、摩擦耗能器、粘彈性耗能器、 粘滯耗能器,前兩種耗能器的耗能特性主要與耗能器兩端的相對(duì)位移有關(guān),稱(chēng) 為位移相關(guān)型耗能器(或滯變型耗能器)，后兩種耗能器的耗能特性主要與耗 能器兩端的相對(duì)速度有關(guān)，稱(chēng)為速度相關(guān)型耗能器。
一般情況下，設(shè)備或建筑物在外力、地震作用或風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)不 同構(gòu)件之間產(chǎn)生的相對(duì)位移或轉(zhuǎn)角較小，而現(xiàn)有的位移相關(guān)型耗能器都需要 結(jié)構(gòu)具有較大的相對(duì)位移或轉(zhuǎn)角才能充分發(fā)揮耗能能力，從而影響了耗能器
的耗能減振效果；同時(shí)現(xiàn)有耗能裝置整體占用較大的建筑空間，影響了建筑 空間的使用效率，并且需要較復(fù)雜的耗能器支撐系統(tǒng)，耗能器的支撐系統(tǒng)剛 度又影響耗能器的耗能效果，使得此類(lèi)耗能裝置在實(shí)際的應(yīng)用受到了不同的限制。
實(shí)用新型名稱(chēng)
本實(shí)用新型的目的是研制一種放大結(jié)構(gòu)位移或轉(zhuǎn)角的位移型耗能裝置， 該耗能器將結(jié)構(gòu)不同部位較小的相對(duì)位移或轉(zhuǎn)角根據(jù)耗能需要放大，使得位 移型耗能材料的耗能能力得到最充分的發(fā)揮，同時(shí)耗能器本身的體積較小，進(jìn)而更有效地提高建筑物的抗震性能或控制設(shè)備的振動(dòng)，并且?guī)缀醪挥绊懡?筑物內(nèi)部空間的使用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。主要包括有傳力
桿l、位移型耗能材料塊2、固定圈3、轉(zhuǎn)動(dòng)圈4、傳力板5、支撐桿6和與設(shè) 備構(gòu)件或建筑物固定連接的第一連接鉸支座7和第二連接鉸支座8。其中，固 定圈3設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)圈4的外面并與第二連接鉸支座8固定連接，在固定圈3 和轉(zhuǎn)動(dòng)圈4接觸部位固定有位移型耗能材料塊2;傳力桿1的一端與第一連接 鉸支座7鉸接，另一端與第一連接軸9鉸接，第一連接軸9與傳力板5固定 連接，傳力板5與轉(zhuǎn)動(dòng)圈4固定連接；支撐桿6的一端與第二連接支座8鉸 接，另一端與第二連接軸10固定連接，第二連接軸10穿過(guò)位于傳力板5上 的轉(zhuǎn)動(dòng)圈4的中心，轉(zhuǎn)動(dòng)圈4能夠繞著第二連接軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。
在固定圈3和轉(zhuǎn)動(dòng)圈4相接觸的表面粘貼有位移型耗能材料塊2。 在固定圈3和轉(zhuǎn)動(dòng)圈4相接觸的部位設(shè)置有凹槽，位移型耗能材料塊2 設(shè)置在該凹槽內(nèi)。
所述的位移型耗材料能塊2為鉛塊或軟鋼或由高分子材料制成的耗能塊。
第一軸9和第二軸10之間的距離與固定圈3內(nèi)表面半徑的比值的取值 范圍為2 5。該比值取值越大，放大后的位移越大。根據(jù)設(shè)備或建筑物的耗 能需要以及耗能材料的性質(zhì)，確定該比值的大小。
本實(shí)用新型能將不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的相對(duì)小位移或轉(zhuǎn)角根據(jù)耗能材料的 最佳耗能位移要求放大，即與設(shè)備或建筑物固定連接的第一連接鉸支座7和 第二連接鉸支座8把結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的小位移或轉(zhuǎn)角通過(guò)第一軸9、傳力板5和第二 軸10傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)圈4，使轉(zhuǎn)動(dòng)圈4與固定圈3之間的相對(duì)位移放大，從而使
位移型耗能塊消耗最大的能量，進(jìn)而減小設(shè)備的振動(dòng)或建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)振反應(yīng) 和地震反應(yīng)。本實(shí)用新型具有體積小、運(yùn)行穩(wěn)定、制造簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、耐
4久性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常高效的耗能減振裝置。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖
圖2是其縱向剖切的構(gòu)造圖 圖3是其側(cè)視圖
圖4是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的主視圖
圖5是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的縱向剖切的構(gòu)造圖
圖6是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的側(cè)視圖
圖中1、傳力桿，2、位移型耗能材料塊，3、固定圈，4、轉(zhuǎn)動(dòng)圈，5、 傳力板，6、支撐桿，7、第一連接鉸支座，8、第二連接鉸支座，9、第一連 接軸，10、第二連接軸，11、第三連接軸，12、第四連接軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1 6詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例。 實(shí)施例1:
如圖1 圖3所示，本實(shí)施例主要包括有傳力桿1、位移型耗能材料塊2、 固定圈3、轉(zhuǎn)動(dòng)圈4、傳力板5、支撐桿6、第一連接鉸支座7、第二連接鉸支 座8、第一連接軸9、第二連接軸IO、第三連接軸ll、第四連接軸12組成。 鉸支座7、 8固定于設(shè)備或建筑物的梁柱有相對(duì)轉(zhuǎn)角或位移的節(jié)點(diǎn)，本實(shí)施例 中的位移型耗能材料塊2為鉛塊或軟鋼。固定圈3設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)圈4的外面并 與第二連接鉸支座8固定連接，在固定圈3和轉(zhuǎn)動(dòng)圈4接觸部位加工有凹槽， 鉛塊設(shè)置在該凹槽內(nèi)，如圖2所示。傳力桿1的一端與第四連接軸12鉸接， 另一端與第一連接軸9鉸接；第四連接軸12與第一連接鉸支座7連接。第一 連接軸9與傳力板5鉸接，傳力板5與轉(zhuǎn)動(dòng)圈4固定連接。支撐桿6的下端 與第三連接軸11連接，第三連接軸11與第二連接支座8連接，支撐桿6的上端與第二連接軸10連接。第二連接軸10穿過(guò)位于傳力板5上的轉(zhuǎn)動(dòng)圏4 的中心，轉(zhuǎn)動(dòng)圈4能夠繞著第二連接軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一連接軸9和第二連接軸10之間的距離與固定圈3內(nèi)表面半徑的比為
2.5。
位移型耗能塊固定在固定圈與轉(zhuǎn)動(dòng)圈之間，在轉(zhuǎn)動(dòng)圈的外表面與固定圈 的內(nèi)表面發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，使位移型耗能塊的上下表面產(chǎn)生相對(duì)位移。
放大位移型耗能器的工作原理是設(shè)備構(gòu)件或建筑物節(jié)點(diǎn)在外力作用下 產(chǎn)生相對(duì)微小位移或轉(zhuǎn)角，帶動(dòng)傳力桿移動(dòng)，傳力桿的移動(dòng)通過(guò)適當(dāng)尺寸的 傳力板和軸，把此位移或轉(zhuǎn)角放大，并把放大后的位移體現(xiàn)在耗能塊的兩個(gè) 相對(duì)移動(dòng)面，使耗能塊屈服而耗能。
本實(shí)施例解決了現(xiàn)有耗能器的上述不足，即放大了結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移和轉(zhuǎn) 角，簡(jiǎn)化了耗能器支撐系統(tǒng)，從而提高了耗能減震效果。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例的區(qū)別僅在于本實(shí)施例中的位移型耗能材料塊.2
是粘貼在固定圈3和轉(zhuǎn)動(dòng)圈4相接觸的表面，并由高分子材料制成，如圖4 6所示，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1、放大位移型耗能器，其特征在于主要包括有傳力桿(1)、位移型耗能材料塊(2)、固定圈(3)、轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)、傳力板(5)、支撐桿(6)和與設(shè)備構(gòu)件或建筑物固定連接的第一連接鉸支座(7)和第二連接鉸支座(8)；其中，固定圈(3)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)的外面，固定圈(3)與第二連接鉸支座(8)固定連接，在固定圈(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)接觸部位固定有位移型耗能塊(2)；傳力桿(1)的一端與第一連接鉸支座(7)鉸接，另一端與第一連接軸(9)鉸接，第一連接軸(9)與傳力板(5)固定連接，傳力板(5)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)固定連接；支撐桿(6)的一端與第二連接支座(8)鉸接，另一端與第二連接軸(10)固定連接，第二連接軸(10)穿過(guò)位于傳力板(5)上的轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)的中心，轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)能夠繞著第二連接軸(10)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于所述的位移型耗 能塊(2)粘貼在固定圈(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)相接觸的表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于在固定圈(3) 和轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)相接觸的部位設(shè)置有凹槽，位移型耗能塊(2)設(shè)置在該凹槽 內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的放大位移型耗能器，其 特征在于所述的位移型耗能塊(2)為鉛塊、軟鋼、由高分子材料制成的耗能塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于第一連接軸(9) 和第二連接軸(10)之間的距離與固定圈(3)內(nèi)表面半徑的比值的取值范圍 為2 4。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種放大位移型耗能器，可用于減小建筑物或設(shè)備中所產(chǎn)生的具有較小位移或轉(zhuǎn)角的影響。包括有傳力桿(1)、位移型阻尼材料(2)、固定圈(3)、轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)、傳力板(5)和支撐桿(6)。固定圈(3)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)的外面，在固定圈(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)圈(4)接觸部位固定有位移型阻尼材料(2)，固定圈與第二連接鉸支座(8)固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)圈通過(guò)傳力桿與第一連接鉸支座連接。當(dāng)設(shè)備構(gòu)件或建筑物節(jié)點(diǎn)在外力作用下產(chǎn)生相對(duì)微小位移或轉(zhuǎn)角，帶動(dòng)傳力桿移動(dòng)，傳力桿的移動(dòng)通過(guò)適當(dāng)尺寸的傳力板和軸，把此位移或轉(zhuǎn)角放大，并把放大后的位移體現(xiàn)在阻尼材料的兩個(gè)相對(duì)移動(dòng)面，使阻尼材料屈服而耗能。
文檔編號(hào)E04B1/98GK201162286SQ20072017395
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者猛 劉, 張春科, 李振寶, 王冬雁, 閆維明 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)