菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于建筑結(jié)構(gòu)減振控制的耗能阻尼器的變形增幅裝置，尤其涉及一種菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置。它包括四根剛性桿，所述的四根剛性桿兩兩鉸接形成菱形，所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)板與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)連接，所述的菱形的短對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間設(shè)置有阻尼器。本實(shí)用新型的有益效果在于：1、構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，實(shí)用經(jīng)濟(jì)。2、能使阻尼器產(chǎn)生較大變形，耗能高，減振效果好，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
【專利說(shuō)明】菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于建筑結(jié)構(gòu)減振控制的耗能阻尼器的變形增幅裝置，尤其涉及一種菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)遭受水平地震荷載或風(fēng)荷載等動(dòng)力荷載時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生水平向的振動(dòng)，結(jié)構(gòu)的振動(dòng)會(huì)影響室內(nèi)居住的舒適度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，從而影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性。為減輕建筑結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載下的振動(dòng)，耗能減振阻尼器逐漸在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。不管是位移相關(guān)型阻尼器還是速度相關(guān)型阻尼器，其基本原理均是通過(guò)阻尼器兩端的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相對(duì)位移來(lái)耗能。一般來(lái)說(shuō)，這種相對(duì)位移越大，其耗能效果越好。目前通常的阻尼器安裝方法是，通過(guò)剛性支撐將阻尼器連接在對(duì)角的梁柱節(jié)點(diǎn)上，阻尼器的變形方向與所連接的梁柱節(jié)點(diǎn)方向一致。即，若忽略剛性支撐的變形和節(jié)點(diǎn)板的變形損失，阻尼器的變形與梁柱節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位移相等。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)中并不允許建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大變形，因此阻尼器的變形非常有限，隨之而產(chǎn)生的耗能能力也非常有限，減振效果并不理想。因此，我們需要一種耗能能力強(qiáng)，減振效果好的裝置，來(lái)提高阻尼器的工作效率，以保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能能力強(qiáng)，減振效果好的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，它包括四根剛性桿，所述的四根剛性桿兩兩鉸接形成菱形，所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)板與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)連接，所述的菱形的短對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間設(shè)置有阻尼器。
[0005]按上述方案，所述的阻尼器采用粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器、油阻尼器或金屬阻尼器。
[0006]按上述方案，所述的阻尼器的變形方向與菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置在建筑結(jié)構(gòu)上的安裝方向垂直。
[0007]按上述方案，所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)的對(duì)角線重合。
[0008]菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置的兩個(gè)較小內(nèi)角鉸接點(diǎn)連接到梁柱節(jié)點(diǎn)上，結(jié)構(gòu)變形首先傳遞給菱形桁架的長(zhǎng)對(duì)角線方向(即較小內(nèi)角的對(duì)角方向)，該變形會(huì)引起菱形桁架整體變形，即也引起短對(duì)角線方向的變形。當(dāng)長(zhǎng)對(duì)角線方向被壓縮時(shí)，短對(duì)角線方向被拉伸；長(zhǎng)對(duì)角線方向被拉伸時(shí)，短對(duì)角線方向被壓縮。由于菱形桁架的兩個(gè)對(duì)角線方向上的內(nèi)角大小不同，較大內(nèi)角方向(短對(duì)角線方向)上的變形比較小內(nèi)角方向(長(zhǎng)對(duì)角線方向)上的變形大。阻尼器安裝在較大內(nèi)角方向(短對(duì)角線方向)，結(jié)構(gòu)的變形被放大后間接地傳遞給耗能阻尼器，阻尼器可以獲得更大的變形量，可以耗散更多振動(dòng)能量，向建筑結(jié)構(gòu)提供更高的阻尼比，達(dá)到高效化設(shè)計(jì)的目的。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:1、構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，實(shí)用經(jīng)濟(jì)。2、能使阻尼器產(chǎn)生較大變形，耗能高，減振效果好，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置的構(gòu)成及安裝示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置的計(jì)算簡(jiǎn)圖；
[0012]圖3是實(shí)施例的滯回曲線(菱形桁架較小內(nèi)角α=60° )；
[0013]圖4是實(shí)施例的滯回曲線(菱形桁架較小內(nèi)角α =30° )。
[0014]圖中:1、梁，2、柱，3、梁柱節(jié)點(diǎn)板，4、剛性桿，5、阻尼器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0016]如圖1所示，一種菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，它包括四根等長(zhǎng)剛性桿4，所述的四根等長(zhǎng)剛性桿4兩兩鉸接形成菱形，菱形的長(zhǎng)對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)Α、B通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)板3與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)(同一平面上的梁I和柱2的交接點(diǎn))連接，菱形的短對(duì)角線上的兩個(gè)鉸 接點(diǎn)C、D之間設(shè)置有阻尼器5 ;阻尼器5的變形方向與菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置在建筑結(jié)構(gòu)上的安裝方向垂直。
[0017]為了達(dá)到更好減振效果，所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)的對(duì)角線重合。
[0018]本實(shí)施例中，菱形的對(duì)角線AB方向的內(nèi)角Z CAD和Z CBD的初始角度為α，且α〈90°，另一對(duì)角線⑶方向上內(nèi)角Z ACB和Z ADB的初始角度為(180_α)°。較小內(nèi)角的鉸接點(diǎn)即A點(diǎn)和B點(diǎn)連接到梁柱節(jié)點(diǎn)板3上，通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)板3將菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置所產(chǎn)生的力傳遞至梁I和柱2的節(jié)點(diǎn)中心。較大內(nèi)角的鉸接點(diǎn)C點(diǎn)和D點(diǎn)間安裝一臺(tái)線性粘滯阻尼器。
[0019]圖2為菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置的計(jì)算簡(jiǎn)圖，圖中粗實(shí)線為變形前的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，粗虛線為變形后的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，O點(diǎn)為菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)。當(dāng)菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置在AB方向被壓縮時(shí)，CD方向會(huì)被拉伸；當(dāng)菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置在AB方向被拉伸時(shí)，CD方向會(huì)被壓縮。由于四根剛性鏈桿為剛性桿，忽略其軸向變形。以」AOC為例，設(shè)初
始狀態(tài)下」AOC的邊長(zhǎng)分別為『，Lco和Iwc，它們滿足式(I)的關(guān)系；

1AQ
[0020]Lm2 + Lm2 = Lj⑴
[0021]當(dāng)Α、0產(chǎn)生變形M4fl時(shí)，C、0間產(chǎn)生變形Ucff。由于菱形對(duì)稱變形，」AOC仍為直角三角形。此時(shí)式(I)改寫(xiě)為式(2)或式(3);
[0022](?Μ + ηΑ-- T (?ω + 1?): = La^⑵
【權(quán)利要求】
1.一種菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，其特征在于:它包括四根剛性桿，所述的四根剛性桿兩兩鉸接形成菱形，所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)通過(guò)梁柱節(jié)點(diǎn)板與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)連接，所述的菱形的短對(duì)角線上的兩個(gè)鉸接點(diǎn)之間設(shè)置有阻尼器。
2.如權(quán)利要求1所述的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，其特征在于:所述的阻尼器采用粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器、油阻尼器或金屬阻尼器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，其特征在于:所述的阻尼器的變形方向與菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置在建筑結(jié)構(gòu)上的安裝方向垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的菱形桁架式阻尼器變形增幅裝置，其特征在于:所述的菱形的長(zhǎng)對(duì)角線與建筑結(jié)構(gòu)相鄰兩層間的梁柱節(jié)點(diǎn)的對(duì)角線重合。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK203684433SQ201320858984
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】蒲武川, 陳向, 黃斌 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)