專利名稱:減震控制裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種建筑物的防護裝置,尤其涉及一種減少外界震動影響 的防護裝置。
背景技術:
傳統(tǒng)的土木工程結構抗震設計通過結構構件的彈塑性變形來消耗地震能 量,達到減輕地震作用的目的,但是結構構件的彈塑性耗能不可避免地會對結
構造成損傷,甚至是不可修復的損傷。近年來所發(fā)生的大地震(如1994年美 國Northridge, 1995年日本神戶,1999年臺灣集集,2008年中國汶川)造成 的嚴重結構破壞和重大財產(chǎn)損失已經(jīng)暴露出傳統(tǒng)抗震設計方法的這種缺陷。
耗能減振技術通過在結構中設置被動耗能裝置,消耗本來由結構構件(例 如梁柱結點)消耗的地震能量,大大減輕了結構的變形和損傷。目前已開發(fā)的耗 能器主要有四類摩擦耗能器、金屬屈服耗能器、粘滯耗能器和粘彈性耗能器。 摩擦耗能器因其耗能能力強、性能穩(wěn)定、價格低廉,在工程中相對于其它三種 方式更易于推廣應用。Pal 1摩擦耗能器由Pal 1和Marsh于1982年提出,在加 拿大、美國、印度和中國的多幢民用及工業(yè)建筑中得到應用。在Pall摩擦阻 尼器的基礎上又提出了 T形芯^1摩擦耗能器和可變摩擦耗能器等,都具有Pall 摩擦耗能器四連桿變形機構,因此統(tǒng)稱為Pall摩擦阻尼器。Pall摩擦阻尼器 具有耗能能力強,不受支撐屈曲力的影響。
金屬屈服耗能器的形式,如2008年2月27日公開的中國專利,公開號為 CN101131005A,公開了一種金屬屈服與摩擦阻尼器聯(lián)合減震控制方法,其主要 由耗能鋼板、摩擦鋼板、水平連接鋼板組成,通過摩擦鋼板和耗能鋼板來實現(xiàn) 分階段耗能,通過調整摩擦鋼板滑動槽的長yl使消能器具有可調功能,其效果 大大不如摩擦耗能器。
防屈曲支撐被認為是很有前途的一種耗能支撐,防屈曲支撐是一種可以防 止支撐屈曲的一種耗能裝置。防屈曲支撐的研究在國內則是剛剛起步,這種耗能器具有噸位大、耗能能力強、不受頻率影響的優(yōu)點。但是摩擦阻尼器在大震 過后,摩擦阻尼器的支撐由于屈曲而不易拆卸,故結合摩擦阻尼器和防屈曲支 撐的優(yōu)點,提出了摩擦阻尼器與防屈曲支撐聯(lián)合減震控制裝置。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一種減震控制裝置,其耗能能力 強,便于安裝,改進摩擦耗能器支撐易屈曲、不易拆卸的缺點,更好地滿足工程 應用的需要。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術方案其包括框架以及設置在 框架內的阻尼器,阻尼器采用摩擦阻尼器,摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構件與 框架連接。
摩擦阻尼器與防屈曲支撐構件栓接。防屈曲支撐構件與框架栓接或鉚接或 焊接。摩擦阻尼器采用Pall摩擦阻尼器或T形芯板摩擦阻尼器或可變摩擦阻尼器。
Pall摩擦阻尼器包括十字芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四 角螺栓;十字芯板相對的兩側設有弧形槽孔,另兩側通過四角螺栓固定在豎連 板上;橫連板與豎連板通過四角螺栓連接,橫連板與十字芯板連接處通過摩擦 片間隔;滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔,弧形槽孔的寬度大于滑動 螺栓的直徑。
T形芯板摩擦阻尼器包括T形芯板(根據(jù)需要可以為一層或多層)、橫連板、 豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓;T形芯板豎端設有弧形槽孔,橫端通過 四角螺栓固定在豎連板上;橫連板與豎連板通過四角螺栓連接,橫連板與T形 芯板豎端連接處通過摩擦片間隔;滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔, 弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
槽孔中心線以下部兩個四角螺孔中心連線的中點為圓心、以豎連板上兩個螺 孔中心距為半徑,弧形槽孔寬度略大于滑動螺栓直徑,弧形槽孔中心線弦長扣 除滑動螺栓直徑后應不小于結構最大層間變形限值。T形芯板摩擦阻尼器所用材 料除摩擦片外均采用鋼材,摩擦片采用耐久性好、摩擦系數(shù)高的摩擦材料,如 汽車剎車片等。多層T形芯板摩^寮耗能器通過四角螺栓上的支撐連接于結構中。結構發(fā)生側向變形,將通過支撐帶動耗能器側向運動。當耗能器受力克服摩擦 力后,由矩形變?yōu)槠叫兴倪呅?,橫連板帶動滑動螺栓在弧形槽孔中相對T形芯 板作圓弧運動。摩擦片也隨橫連板運動,摩擦片與T形芯板間的相對摩擦運動 將消耗外部輸入能量,從而達到減輕振動的作用。
T形芯板摩擦阻尼器與Pall摩搭^毛能器相比有如下優(yōu)點(l)可根據(jù)工程需 要,靈活確定T形芯板的個數(shù);增加了 T形芯板的個數(shù),可提高耗能器的摩擦 力;(2)筒化了芯板的平面形狀,減少了加工面;(3)弧形螺栓槽孔由兩個減少 為一個,降低了加工量;(4)減少了兩個安裝螺栓,有利于提高加工精度。
可變摩擦阻尼器包括T形芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四 角螺栓;T形芯板豎端設有孤形槽孔,橫端通過四角螺栓固定在豎連板上;橫連 板與豎連板通過四角螺栓連接,橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔; 滑動螺栓固定在橫連板上并貫通弧形槽孔,弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直 徑;T形芯板豎端的端部為楔形,摩擦片采用相應的斜面,兩者斜度相同。
T形芯板頂部有弧形槽孔,槽孔中心線以下部兩個四角螺孔中心連線的中點 為圓心、以豎連板上兩個螺孔中心距為半徑,弧形槽孔寬度略大于滑動螺栓直 徑,弧形槽孔中心線弦長扣除滑動螺栓直徑后應不小于結構最大層間變形限值。 多層T形芯板摩擦耗能器通過四角螺栓上的支撐連接于結構中。結構發(fā)生側向 變形,將通過支撐帶動耗能器側向運動。當耗能器受力克服摩擦力后,由矩形 變?yōu)槠叫兴倪呅?,橫連板帶動滑動螺栓在弧形槽孔中相對T形芯板作圓弧運動。 摩擦片也隨橫連板運動,并且與T形芯板的相對運動位弧線平動,即摩擦片的 運動既有水平分量,也有豎直分量。因此,當結構位移增大時,耗能器由矩形 變?yōu)槠叫兴倪呅?,T形芯板楔形端頭相對摩擦片和橫連板作抽出運動,摩擦力減 ?。划斀Y構位移減小時,耗能器耗能器由平行四邊形變回為矩形,T形芯板楔形 端頭相對摩擦片和橫連板作擠進運動,摩擦力增大。這樣,可變摩擦阻尼器就 利用摩擦耗能機制實現(xiàn)了粘滯耗能器的基本特征位移最大(即速度最小)時 恢復力最小,位移最小(即速度最大)時恢復力最大??勺兡Σ梁哪芷魍瑫r具 備了 Pall摩擦耗能器和粘滯耗能器的優(yōu)點,同時也克服了各自的缺點??勺兡?擦耗能器與T形芯板摩擦阻尼器相比,只是在于T形芯板由平面換成了斜面。本裝置安裝方便、便于拆卸,其耗能能力強,具有廣泛的防震、抗震應用 領域。
圖1為本實用新型的外形結構示意圖; 圖2為本實用新型的實施例1的十字芯板結構示意圖; 圖3為本實用新型的實施例1摩擦阻尼器結構示意圖; 圖4為本實用新型的實施例l摩擦阻尼器側面結構示意圖; 圖5為本實用新型的實施例2的T形芯板結構示意圖; 圖6為本實用新型的實施例2摩擦阻尼器結構示意圖; 圖7為本實用新型的實施例2摩擦阻尼器側面結構示意圖; 圖8為本實用新型的實施例3摩擦阻尼器側面結構示意圖。
具體實施方式
本裝置包括框架1以及設置在框架內的阻尼器,阻尼器采用摩擦阻尼器2, 摩擦阻尼器2通過防屈曲支撐構件3與框架1連接。 實施例1
摩擦阻尼器2采用Pall摩擦阻尼器,摩擦阻尼器2與防屈曲支撐構件3栓 接,防屈曲支撐構件3與框架1焊接。Pall摩擦阻尼器包括十字芯板4、橫連 板5、豎連板6、摩擦片7、滑動螺栓8、四角螺栓9;十字芯板4相對的兩側設 有弧形槽孔10,另兩側通過四角螺栓9固定在豎連板6上;橫連板5與豎連板 6通過四角螺栓9連接,橫連板5與十字芯板4連接處通過摩擦片7間隔;滑動 螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔10,弧形槽孔10的寬度大于滑動螺栓 8的直徑。
實施例2
摩擦阻尼器2采用T形芯板摩擦阻尼器,摩擦阻尼器2與防屈曲支撐構件3 栓接。防屈曲支撐構件3與框架1栓接。T形芯板摩擦阻尼器包括T形芯板ll、 橫連板5、豎連板6、摩擦片7、滑動螺栓8、四角螺栓9; T形芯板豎端設有弧 形槽孔10,橫端通過四角螺栓8固定在豎連板6上;橫連板5與豎連板6通過四角螺栓9連接,橫連板5與T形芯板11豎端連接處通過摩擦片7間隔;滑動 螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔10,弧形槽孔10的寬度大于滑動螺栓 8的直徑。 實施例3
基本同實施例2,摩擦阻尼器2釆用可變摩擦阻尼器,摩擦阻尼器2與防屈 曲支撐構件3栓接。防屈曲支撐構件3與框架1鉚接??勺兡Σ磷枘崞靼═ 形芯板ll、橫連板5、豎連板6、摩擦片7、滑動螺栓8、四角螺栓9; T形芯板 豎端設有弧形槽孔10,橫端通過四角螺栓9固定在豎連板6上;橫連板5與豎 連板6通過四角螺栓9連接,橫連板5與T形芯板11豎端連接處通過摩擦片7 間隔;滑動螺栓8固定在橫連板5上并貫通弧形槽孔10,弧形槽孔10的寬度大 于滑動螺栓8的直徑;T形芯板11豎端的端部12為楔形,摩擦片7采用相應的 斜面,兩者斜度相同。
權利要求1.一種減震控制裝置,包括框架以及設置在框架內的阻尼器,其特征在于阻尼器采用摩擦阻尼器,摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構件與框架連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的減震控制裝置,其特征在于摩擦阻尼器與防屈曲支撐 構件栓接。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的減震控制裝置,其特征在于防屈曲支撐構件與框 架栓接或鉚接或焊接。
4. 根據(jù)權利要求1所述的減震控制裝置,其特征在于摩擦阻尼器采用Pall摩擦 阻尼器或T形芯板摩擦阻尼器或可變摩擦阻尼器。
5. 根據(jù)權利要求3所述的減震控制裝置,其特征在于Pall摩擦阻尼器包括十字 芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓;十字芯板相對的兩 側設有弧形槽孔,另兩側通過四角螺栓固定在豎連板上;橫連板與豎連板通 過四角螺栓連接,橫連板與十字芯板連接處通過摩擦片間隔;滑動螺栓固定 在橫連板上并貫通弧形槽孔,弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
6. 才艮據(jù)權利要求3所述的減震控制裝置,其特征在于T形芯板摩擦阻尼器包括 T形芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓;T形芯板豎端設 有弧形槽孔,橫端通過四角螺栓固定在豎連板上;橫連板與豎連板通過四角 螺栓連接,橫連板與T形芯板豎端連接處通*擦片間隔;滑動螺栓固定在 橫連板上并貫通弧形槽孔,弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
7. 才艮據(jù)權利要求3所述的減震控制裝置,其特征在于可變摩擦阻尼器包括T形 芯板、橫連板、豎連板、摩擦片、滑動螺栓、四角螺栓;T形芯板豎端設有 弧形槽孔,橫端通過四角螺栓固定在豎連板上;橫連扳與豎連板通過四角螺 栓連接,橫連板與T形芯板豎端連接處通過摩擦片間隔;T形芯板豎端的端 部為楔形,摩擦片采用相應的斜面,兩者斜度相同;滑動螺栓固定在橫連板 上并貫通弧形槽孔,弧形槽孔的寬度大于滑動螺栓的直徑。
專利摘要本實用新型涉及一種建筑物的防護裝置,尤其涉及一種減少外界震動影響的防護裝置。本實用新型的減震控制裝置,包括框架以及設置在框架內的阻尼器,阻尼器采用摩擦阻尼器,摩擦阻尼器通過防屈曲支撐構件與框架連接。本裝置安裝方便、便于拆卸,其耗能能力強,具有廣泛的防震、抗震應用領域。
文檔編號E04B1/98GK201310131SQ20082022515
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月6日 優(yōu)先權日2008年12月6日
發(fā)明者張紀剛 申請人:青島理工大學