一種新型阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型阻尼器，包括套筒、彈簧、連接構(gòu)件以及擋板，所述套筒包括外套筒、內(nèi)套筒，所述彈簧包括一級預(yù)壓彈簧、后二級變剛度自由彈簧，一級預(yù)拉彈簧、前二級變剛度自由彈簧，所述連接構(gòu)件為實心桿和空心管，所述擋板為拉力板和壓力板。本實用新型可以滿足對附加阻尼和附加剛度有不同需求的振動控制目標(biāo)。預(yù)壓彈簧在外套筒內(nèi)運動時，由彈簧預(yù)壓力提供初始剛度，預(yù)拉彈簧在內(nèi)套筒內(nèi)運動時，由彈簧預(yù)拉力提供初始剛度，保證結(jié)構(gòu)在中小震情況下不產(chǎn)生位移形變。本裝置的附加剛度僅在大變形時啟動，避免中小震時引起過大的變形。
【專利說明】—種新型阻尼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型阻尼器，屬于土木工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震方法是通過增強結(jié)構(gòu)自身的抗震性能來抵御地震的作用，即由結(jié)構(gòu)本身儲存和耗散地震能量。但這是被動消極的抗震對策，對于比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害，這種方法既不經(jīng)濟，也無法滿足安全要求。近年來，人們對結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計的同時，開始注重消能減震技術(shù)的運用，一般是在非承重結(jié)構(gòu)部位采用具有耗能能力的阻尼器。
[0003]用于結(jié)構(gòu)振動控制的阻尼器是通過提供阻尼以減少振動能量。當(dāng)結(jié)構(gòu)遭受中小地震作用時，通過安裝彈簧阻尼器可以提供彈簧阻尼，可以減小結(jié)構(gòu)的位移和加速度。在中小地震作用下，若結(jié)構(gòu)附加剛度過大，可能引起加速度反應(yīng)的上升，以及引起結(jié)構(gòu)層間剪力上升，進而導(dǎo)致室內(nèi)產(chǎn)生加速度相關(guān)的破壞。當(dāng)結(jié)構(gòu)遭受大震作用時，主體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生屈服導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度降低，此時結(jié)構(gòu)層間位移剛度較敏感，結(jié)構(gòu)整體剛度過低可能引起較大層間位移，進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層破壞等失效模式。即結(jié)構(gòu)遭受中小地震和大震時，有不同的控制目標(biāo)，因而對附加阻尼和附加剛度有不同需求，現(xiàn)有的阻尼器無法滿足該要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種新型阻尼器，能夠?qū)崿F(xiàn)多級變剛度的阻尼效果，使得結(jié)構(gòu)在中小地震時依靠結(jié)構(gòu)自身剛度抗震，在大變形初期減小結(jié)構(gòu)的剛度，并在后期增大結(jié)構(gòu)剛度的阻尼器。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種新型阻尼器，包括套筒、彈簧、連接構(gòu)件以及擋板，所述套筒包括外套筒、內(nèi)套筒，所述彈簧包括一級預(yù)壓彈簧、后二級變剛度自由彈簧，一級預(yù)拉彈簧、前二級變剛度自由彈簧，所述連接構(gòu)件為實心桿和空心管，所述擋板為拉力板和壓力板；所述一級預(yù)壓彈簧兩端分別固定于外套筒和壓力板上，所述一級預(yù)拉彈簧兩端分別固定于內(nèi)套筒和拉力板上，所述后二級變剛度自由彈簧的固定端在外套筒的后壁上，所述前二級變剛度自由彈簧的固定端在拉力板的前端面上，并套在實心桿上；所述實心桿連接拉力板，拉力板與內(nèi)套筒之間設(shè)置第三橡膠墊，所述實心桿的直徑小于空心管的直徑，實心桿套在空心管內(nèi)，所述空心管的端部與實心桿之間設(shè)置第一橡膠墊；所述空心管連接壓力板，所述壓力板和外套筒之間設(shè)置第二橡膠墊；所述外套筒和內(nèi)套筒之間設(shè)有限位彈簧；所述外套筒內(nèi)設(shè)有限位板；所述限位板的后端設(shè)置有第四橡膠墊。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0008]本實用新型可以滿足對附加阻尼和附加剛度有不同需求的振動控制目標(biāo)。預(yù)壓彈簧在外套筒內(nèi)運動時，由彈簧預(yù)壓力提供初始剛度，預(yù)拉彈簧在內(nèi)套筒內(nèi)運動時，由彈簧預(yù)拉力提供初始剛度，保證結(jié)構(gòu)在中小震情況下不產(chǎn)生位移形變。本裝置的附加剛度僅在大變形時啟動，避免中小震時引起過大的變形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為實心桿和空心管之間的連接示意圖。
[0011]圖3為阻尼器受壓示意圖。
[0012]圖4為阻尼器受拉示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0014]如圖1至圖2所示，一種新型阻尼器，包括套筒、彈簧、連接構(gòu)件以及擋板，所述套筒包括外套筒1、內(nèi)套筒2，所述彈簧包括一級預(yù)壓彈簧3、后二級變剛度自由彈簧4，一級預(yù)拉彈簧5、前二級變剛度自由彈簧6，所述連接構(gòu)件為實心桿7和空心管8，所述擋板為拉力板9和壓力板10 ;所述一級預(yù)壓彈簧3兩端分別固定于外套筒I和壓力板10上，所述一級預(yù)拉彈簧5兩端分別固定于內(nèi)套筒2和拉力板9上，所述后二級變剛度自由彈簧4的固定端在外套筒I的后壁上，所述前二級變剛度自由彈簧6的固定端在拉力板9的前端面上，并套在實心桿7上；所述實心桿7連接拉力板9，拉力板9與內(nèi)套筒2之間設(shè)置第三橡膠墊13，所述實心桿7的直徑小于空心管8的直徑，實心桿7套在空心管8內(nèi)，所述空心管8的端部與實心桿7之間設(shè)置第一橡膠墊11 ;所述空心管8連接壓力板10，所述壓力板10和外套筒I之間設(shè)置第二橡膠墊12 ;所述外套筒I和內(nèi)套筒2之間設(shè)有限位彈簧15 ;所述外套筒I內(nèi)設(shè)有限位板16 ;所述限位板16的后端設(shè)置有第四橡膠墊14。
[0015]一級預(yù)壓彈簧3置于外套筒I內(nèi)，兩端分別固定于外套筒I內(nèi)壁和壓力板10上，通過焊接與外套筒I連接，通過鉚固與壓力板10連接，由壓力板10限制其變形以產(chǎn)生預(yù)壓力，壓力板10中間開洞。一級預(yù)拉彈簧5置于內(nèi)套筒2內(nèi)，兩端分別固定于內(nèi)套筒2內(nèi)壁和拉力板9上，通過焊接與內(nèi)套筒2連接，通過鉚固與拉力板9連接，拉力板9限制其變形以產(chǎn)生預(yù)拉力，拉力板9與實心桿7連接，穿過空心管8至固定端。
[0016]外套筒I內(nèi)側(cè)和拉力板9外側(cè)設(shè)有二級變剛度自由彈簧。外套筒I和內(nèi)套筒2間設(shè)有限位彈簧15以保證內(nèi)套筒2在不受拉力時不接觸二級變剛度自由彈簧。
[0017]該阻尼器在受到壓力時，壓力通過實心桿7傳至空心管8上，再傳至壓力板10，一級預(yù)壓彈簧3提供相應(yīng)的初始抗力，裝置剛度保持不變。當(dāng)壓力達到一級預(yù)壓彈簧3預(yù)壓力后，一級預(yù)壓彈簧3繼續(xù)被壓縮，此時裝置附加剛度減小。隨著內(nèi)套筒2產(chǎn)生位移，至內(nèi)套筒2外壁接觸后二級變剛度自由彈簧4后，裝置附加剛度開始增大，如圖3所示。該阻尼器在受到拉力時，拉力通過實心桿7傳至拉力板9，一級預(yù)拉彈簧5提供相應(yīng)的初始抗力，裝置剛度保持不變。當(dāng)拉力達到一級預(yù)拉彈簧5預(yù)拉力后，一級預(yù)拉彈簧5續(xù)被拉伸，此時裝置附加剛度減小。當(dāng)拉力板9運動至一定位置，使前二級變剛度自由彈簧6接觸到壓力板9后，阻尼器剛度開始增大，如圖4所示。
【權(quán)利要求】
1.一種新型阻尼器，包括套筒、彈簧、連接構(gòu)件以及擋板，其特征在于，所述套筒包括外套筒(I)、內(nèi)套筒(2)，所述彈簧包括一級預(yù)壓彈簧(3)、后二級變剛度自由彈簧(4)，一級預(yù)拉彈簧(5)、前二級變剛度自由彈簧(6)，所述連接構(gòu)件為實心桿(7)和空心管(8)，所述擋板為拉力板(9)和壓力板(10);所述一級預(yù)壓彈簧(3)兩端分別固定于外套筒(I)和壓力板(10)上，所述一級預(yù)拉彈簧(5)兩端分別固定于內(nèi)套筒(2)和拉力板(9)上，所述后二級變剛度自由彈簧(4)的固定端在外套筒(I)的后壁上，所述前二級變剛度自由彈簧(6)的固定端在拉力板(9)的前端面上，并套在實心桿(7)上；所述實心桿(7)連接拉力板(9)，拉力板(9)與內(nèi)套筒(2)之間設(shè)置第三橡膠墊(13)，所述實心桿(7)的直徑小于空心管(8)的直徑，實心桿(7)套在空心管(8)內(nèi)，所述空心管(8)的端部與實心桿(7)之間設(shè)置第一橡膠墊(11);所述空心管(8)連接壓力板(10)，所述壓力板(10)和外套筒(I)之間設(shè)置第二橡膠墊(12);所述外套筒(I)和內(nèi)套筒(2)之間設(shè)有限位彈簧(15);所述外套筒(I)內(nèi)設(shè)有限位板(16);所述限位板(16)的后端設(shè)置有第四橡膠墊(14)。
【文檔編號】E04B1/98GK203977612SQ201420338592
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】田萬溪, 李 東 申請人:上海大學(xué)